高温熔盐泵液下轴承表面织构研究

发布时间：2020-04-08 22:55

【摘要】：从某种意义上说能源结构转型就是从传统的化石能源向新能源过渡的过程,不仅要解决能源可持续性的自主供给,还要解决能源使用过程中所产生的环境问题。核能是化石能源良好的替代品,并且还具有低碳环保的特点,完美契合我国现阶段能源使用所遇到的问题。中国科学院上海应用物理研究所承担的钍基熔盐堆战略性先导科技专项TMSR(Thorium-based Molten Salt Reactor)致力于研究开发新一代核能系统。熔盐堆具有独特的经济性和固有安全性等优点,选用熔盐(FLiBe)做为冷却剂,利用布雷顿循环最终实现热能的综合利用,具有良好的应用前景。我国是贫铀国家但是钍资源储量很丰富位居世界前列,使用钍作燃料是解决我国长期能源供给的一种很好的技术方案。熔盐回路是热量传递系统的重要组成部分,其中高温熔盐泵是熔盐回路的“心脏”设备,为回路中的熔盐循环提供动力。目前熔盐堆使用的高温熔盐泵采用悬臂式结构,其较长的液下主轴需要采用滑动轴承支撑。滑动轴承对泵的长期可靠运行起关键作用,直接影响泵的使用寿命。本课题主要研究内容是利用FLUENT软件对高温熔盐泵液下轴承表面织构进行研究,分析微凹坑形状,以及各种形位参数对于轴承承载能力的影响。通过计算设计筛选出适合高温熔盐泵的表面织构,为熔盐泵液下轴承的研制做好技术储备。通过研究偏心率与承载力的关系得到如下结论:随着偏心率的增加轴承的承载力随之提升,在偏心率小于0.7时,承载力随着偏心率的增加变化较小;当偏心率大于0.7时,承载力随着偏心率的增加而迅速提高。在实际应用时应充分考虑偏心率的影响,当偏心率较大时,轴承的载能力更好,但是过大的偏心率容易造成烧轴,造成熔盐泵的损坏,要注意避免此类情况的发生。其次圆形织构、正方形织构、长条形织构、十字形织构均可不同程度提高轴承的承载能力。圆形织构提高了7.7%,正方形织构提升了10.6%,长条形织构提升了13.6%,十字形织构提升最大,提高了21.3%。对比圆形织构、正方形织构、长条形织构最优的几何参数后,发现四种织构的最优深度都在20μm左右。
【图文】：

第 1 章 绪论钍基熔盐堆核能系统的示意图如图 1.1 所示。一回路的热量是由核裂变产生，，经熔盐冷却剂通过一回路换热器将反应堆产生的热量传递给二回路熔盐介质，后热量通过熔盐-氦气换热器传递给三回路的介质，推动汽轮机做工发电。熔回路是热量传递系统的重要组成部分，其中高温熔盐泵是熔盐回路的“心脏”备，为回路中的熔盐循环提供动力。

图 1.3 表面织构技术在行业中的应用Figure1.3 Application of surface texture technology in the industry面织构提升摩擦学特性的原理个表面发生相对运动时，表面越光滑摩擦阻力越小，这是传统的摩的结论。但是近年来，大量的研究表明，两个表面并不是越光滑越
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TL426

【参考文献】

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本文编号：2619928