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涡轮泵静压轴承的动力特性分析及结构优化

作 者: 张琰
导 师: 王洪杰
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 流体机械及工程
关键词: 涡轮泵 静压轴承 数值模拟
分类号: TH133.36
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
下 载: 342次
引 用: 2次
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内容摘要


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。

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中图分类: > 工业技术 > 机械、仪表工业 > 机械零件及传动装置 > 转动机件 > 轴承 > 静压轴承
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