涡轮泵静压轴承的动力特性分析及结构优化

发布时间：2020-05-10 19:10

【摘要】： 先进的航天发动机要求涡轮泵效率高、质量轻和尺寸小,而轴承作为涡轮泵的重要部件之一,其工作性能的好坏则是影响涡轮泵寿命的重要因素。在传统轴承无法满足涡轮泵高要求工作条件的情况下,各国都在寻找高速、长寿命、高可靠性轴承以替代传统的机械轴承。液体静压轴承以其摩擦阻力小、运动速度快、抗震性好、有较高的刚度和承载能力、不发生轴和轴承间的直接表面接触等优点满足了涡轮泵的高要求。本文主要是对静压轴承进行数值模拟,研究不同参数对其性能的影响。 本文分析了液体静压轴承的工作原理、分类和主要参数,研究了静压轴承的承载能力和刚度等性能;同时介绍了流场分析软件Fluent的计算原理和软件结构,从计算流体力学的角度,介绍了CFD软件的工作过程及其优缺点;通过以上两方面的理解,为静压轴承的数值模拟的工作打下基础。 根据静压轴承的结构以及几何尺寸对轴承进行数学建模,然后根据其特点对模型进行网格划分,边界条件设定和模拟计算,得到静压轴承内部的流动状况,包括压力场分布、速度场分布以及内部特殊位置的压力变化等。根据数值模拟结果,本文还分析了静压轴承在不同转速、不同进油压力、不同偏移率以及不同节流孔直径和不同油膜厚度下的承载性能和刚度性能的变化情况,并对轴承结构进行了合理优化。
【图文】：

实验的手段、数据的精度和可靠性对流场的整体分析能力和特殊流动结构数值模拟正好可以克服前两种方法象地再现流动情形。因为数值模拟降低CFD 进行数值模拟试验已很普遍。自从力于通过数值计算的方法来研究实际流进了数值计算的发展。1965 年成立Stanford 大学举行了被誉为“湍流奥林程的发展十分迅速，关于湍流数值计算法被提出，在计算流体力学及计算传热展，计算流体力学（CFD）技术包括物术，自适应计算技术，计算结果可视化1.4 本课题主要研究内容本课题的研究目标是通过对轴承承最终优化流体轴承结构参数。其结构示

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文静态问题。当轴受到一个扰动（位移、速度）而偏离其静平衡位置时，轴中心 O '增加个偏心距 Δ e而到达 O ''，，偏位角 也发生相应的变化。这时油膜和简单的不一样，并不总是产生和位移方向相反的弹性恢复力推动轴返回原处，在条件下，新的油膜支承力 F '和外载荷W 和合力 ΔF 可能有两个分量，其中推动轴回向平衡位置 O '；另一个分量yΔF 推动轴绕 O '涡动。当然，轴心动的轨迹可能是收敛的、稳定的或发散的。如果油膜阻止轴涡动的阻尼大，轴心 O ''涡动轨迹逐渐收敛至平衡位置 O '，称为稳态；走发散的轨迹险的，称为非稳态，或称失稳。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TH133.36

【引证文献】

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本文编号：2657760