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水轮机可倾瓦轴承承载性能计算及试验研究 被引量：1
1
作者 毛明 陈建能 +3 位作者 徐高欢 谢荣盛 夏旭东 许永利 《水力发电学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期105-115,共11页
在我国大型水轮机组中,流体支承可倾瓦滑动轴承由于有更优的减振性能和承载能力,已广泛应用于水力机械中。为了探究其在实际工程中的承载性能,本文首先介绍其动力润滑原理,根据Reynolds方程及内-外层油膜流量平衡方程、Walther“黏-温... 在我国大型水轮机组中,流体支承可倾瓦滑动轴承由于有更优的减振性能和承载能力,已广泛应用于水力机械中。为了探究其在实际工程中的承载性能,本文首先介绍其动力润滑原理,根据Reynolds方程及内-外层油膜流量平衡方程、Walther“黏-温”方程,建立了流体支承可倾瓦的油膜压力分布计算模型,基于MATLAB编程数值求解,结果表明内层动压油膜呈“双峰型”分布,静压层油膜在静压腔内为定值,并且在试验的各工况下轴瓦处于单侧浮动状态。对内径125 mm的三瓦流体支承可倾瓦滑动轴承研制了倒置式轴承试验台,并在不同工况下进行了油膜压力的测试,结果表明相比于外载荷,转速对轴承承载性能的影响更明显,在设计轴承时应优先考虑转速的影响。当轴承在较高转速工作时,油膜呈现较大的刚度,具有良好的承载性能,能满足水轮机组的使用性能要求。研究结果为流体支承可倾瓦滑动轴承的性能分析和优化设计提供一定的参考依据。 展开更多
关键词 水轮机 流体支承 可倾瓦滑动轴承 承载性能 试验研究 压力分布
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流体支承可倾瓦滑动轴承油量平衡分析及数值计算 被引量：2
2
作者 谢荣盛 华尔天 +3 位作者 许永利 徐高欢 郭晓梅 沈卫英 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期197-205,共9页
流体支承可倾瓦滑动轴承具有良好的抗冲击性、高寿命和高转速,能够满足舰船对支承部件的需求,但其进油量仅为传统可倾瓦滑动轴承的1/2左右,为了确保安全稳定性,需要精确分析油量平衡关系。本文针对一直径为160mm的流体支承可倾瓦滑动轴... 流体支承可倾瓦滑动轴承具有良好的抗冲击性、高寿命和高转速,能够满足舰船对支承部件的需求,但其进油量仅为传统可倾瓦滑动轴承的1/2左右,为了确保安全稳定性,需要精确分析油量平衡关系。本文针对一直径为160mm的流体支承可倾瓦滑动轴承的动、静压油膜进行了三维数值模拟及分析,构建了包含动压层油膜、静压层油膜、进油孔、进油腔、动静压连接孔、静压油腔及瓦间间隙等细节的流体支承可倾瓦模型,采用包含空化模型的三维粘性N-S方程对油膜流场进行了计算,获取了荷载为8820N,转速为1000~8000r/min平衡状态下油量分布情况。计算结果表明,随着转速的增加,轴承的需油量线性增加,瓦块进口侧油腔的压力逐渐增加至高于供油压力0.15MPa,仅有瓦块前缘进口进油不能满足充分润滑需求。为了满足油量平衡需求,联合油量平衡和能量损失模型预测了不同瓦间基座开孔直径下的总进油量分布情况,在转速小于3000r/min时随着转速的增加总进油量逐渐减小,经过某一阀值之后随着转速增加进油量逐渐增加。试验测试结果表明,在开孔直径为2.3mm时,最小进油量为44.49L/min,与理论计算的43.24L/min相差2.4%,吻合较好。本文建立的油量平衡模型可以较好地预测该类轴承的油量平衡机制。 展开更多
关键词 滑动轴承 流体支承 可倾瓦 计算流体动力学 供油量 舰艇
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静压孔位置对油膜支承可倾瓦轴承承载性能的影响分析 被引量：3
3
作者 华尔天 赵天城 +3 位作者 谢荣盛 许永利 项春 徐高欢 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1195-1202,1209,共9页
为了提高汽轮机转子系统中支承轴承的油膜刚度,以三瓦油膜支承可倾瓦轴承为研究对象,研究静压孔相对位置对轴承承载性能的影响规律。建立了油膜支承可倾瓦轴承油膜润滑模型,并运用计算流体动力学方法数值求解三维N-S方程,揭示了不同静... 为了提高汽轮机转子系统中支承轴承的油膜刚度,以三瓦油膜支承可倾瓦轴承为研究对象,研究静压孔相对位置对轴承承载性能的影响规律。建立了油膜支承可倾瓦轴承油膜润滑模型,并运用计算流体动力学方法数值求解三维N-S方程,揭示了不同静压孔相对位置下轴承压力分布、最小膜厚、偏心率、刚度等性能参数的变化规律。分析结果表明:在载荷为890 N的情况下,改变孔的位置可以提高轴承油膜刚度;当静压孔相对位置γ=5°左右时,孔位置接近油膜最大压力分布区,与γ=0°时相比,最小膜厚和偏心率分别减小9.8%和48%,主刚度k_(yy)、k_(xx)接近原结构的1.4倍和1.1倍,此时静压孔位置为相对最优位置区域。依据分析结果开发了新型油膜支承可倾瓦轴承(γ=5°),通过试验对比分析了普通滑动轴承与新型油膜支承可倾瓦轴承的综合性能,结果表明,高转速时所开发的新型油膜支承可倾瓦轴承具有更好的承载性能与减振性能。研究结果对油膜支承可倾瓦轴承的性能分析具有一定的参考价值,设计轴承静压孔时可根据油膜压力分布规律对其优化以提高轴承性能。 展开更多
关键词 油膜支承可倾瓦轴承 静压孔 承载性能 计算流体动力学 油膜刚度
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利用电流变阻尼铰抑制操纵鸭翼颤振试验研究 被引量：1
4
作者 杨智春 李斌 李斌 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2000年第z1期3-4,共2页
设计制造了一个带电流变阻尼铰的操纵鸭翼颤振模型，并利用电流变阻尼铰阻 尼水平可随外加电场变化的特性，对模型进行了颤振抑制的风洞试验。试验结果表 明，采用开关控制方法，可以使模型的颤振速度提高约１３％。
关键词 电流变体 阻尼铰 颤振抑制
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电流变液在飞机操纵面颤振半主动控制中的应用研究 被引量：5
5
作者 刘红军 杨智春 惠晓明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第1期1-4,共4页
利用电流变液这种智能材料的物理效应及力学性能 ,根据可控阻尼介质的特殊应用要求 ,研制出一种零电场低粘度且可控粘度变化范围较大的电流变液。并设计制作了一种多层滑动极板式阻尼铰 ,将其用于机翼操纵面的颤振半主动控制 ,使所研究... 利用电流变液这种智能材料的物理效应及力学性能 ,根据可控阻尼介质的特殊应用要求 ,研制出一种零电场低粘度且可控粘度变化范围较大的电流变液。并设计制作了一种多层滑动极板式阻尼铰 ,将其用于机翼操纵面的颤振半主动控制 ,使所研究模型的颤振临界速度提高了 36.3%。研究结果表明 ,电流变阻尼器可用于机翼操纵面颤振控制研究中。 展开更多
关键词 电流变液 颤振控制 飞机 操纵面 半主动控制
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径向流体支点可倾瓦轴承润滑特性分析 被引量：1
6
作者 王晓红 常山 裴世源 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期65-72,82,共9页
针对径向流体支点可倾瓦轴承结构复杂、瓦块浮动状态难以预测的问题,提出了内层动压油膜和外层静压油膜相互耦合的润滑分析模型与求解方法。对比分析了不同工况下传统固定瓦轴承、机械支点可倾瓦轴承和流体支点可倾瓦轴承的润滑特性,发... 针对径向流体支点可倾瓦轴承结构复杂、瓦块浮动状态难以预测的问题,提出了内层动压油膜和外层静压油膜相互耦合的润滑分析模型与求解方法。对比分析了不同工况下传统固定瓦轴承、机械支点可倾瓦轴承和流体支点可倾瓦轴承的润滑特性,发现流体支点可倾瓦轴承的膜厚、膜压、膜温等关键静特性参数均优于传统固定瓦轴承和机械支点可倾瓦轴承;直接刚度和直接阻尼等动特性参数高于传统轴承约一个数量级,故其可显著提升轴承安全性和转子系统的稳定性;在某些工况下瓦块存在两个平衡状态,可能导致瓦块浮动状态和轴承润滑性能发生突变。研究结果可为设计高可靠性流体支点可倾瓦轴承提供一定的参考。 展开更多
关键词 流体支点可倾瓦轴承 润滑理论 动静压耦合 浮动状态
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流体支点浮瓦轴承初始工作机理分析及单瓦承载浮起特性研究 被引量：2
7
作者 杨期江 李伟光 +2 位作者 郭明军 赵学智 李锻能 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期125-137,共13页
开展自生静压流体支点浮动可倾瓦轴承的润滑机理及浮起特性研究。首先推导考虑内层静压孔与外层静压腔之间的流量连续方程,提出内外层油膜厚度公式。采用有限元方法求解内层动压润滑与外层流体静压润滑Reynolds方程,分析了流体支点浮动... 开展自生静压流体支点浮动可倾瓦轴承的润滑机理及浮起特性研究。首先推导考虑内层静压孔与外层静压腔之间的流量连续方程,提出内外层油膜厚度公式。采用有限元方法求解内层动压润滑与外层流体静压润滑Reynolds方程,分析了流体支点浮动瓦轴承初始工作机理,得出轴瓦浮起需要满足两个要求的重要结论:第一轴瓦外层具有一定的初始间隙,第二应满足一定的静压腔面积比的要求。在理论上分析了一种轴颈为100mm的流体支点轴承,在轴承初始工作状态下,如果要满足轴瓦浮起条件,其静压腔面积比取值范围应为0.16至0.18之间。在此基础上采用Newton-Rapson法建立单瓦流体支点轴承数值迭代计算模型,分析了在单块流体支点浮动瓦承载形式时轴承静态特性随偏心率变化规律,发现在单瓦承载情况下,底瓦浮起高度与静压孔流量比随着偏心率增大而逐渐减小;在相同偏心率下,静压孔直径增大,浮起高度与静压孔流量都相应随至增大。静压腔压力、瓦块承载力、内层最大油膜压力以及内层摩擦功耗都是随着偏心率的增大而逐渐增大;此外外层摩擦功耗随着偏心率增大而增幅较小,并且在较高偏心率下,逐渐稳定,其中内层摩擦功耗比外层摩擦功耗大得多;当流体支点单瓦承载时,轴承受到静态载荷作用下,瓦块摆动角度是为0°。通过与已有文献的试验数据进行对比分析,验证了本文计算模型的准确性。 展开更多
关键词 自生静压 流体支点 可倾瓦 油膜轴承 浮起特性
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