大型贯流泵水润滑导轴承数值模拟.pdf

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1、·信息技术·曹春建，等·大型贯流泵水润滑导轴承数值模拟大型贯流泵水润滑导轴承数值模拟曹春建，辛华荣，张德虎，吴忠。(1．河海大学能源与电气学院，江苏南京211100；2．江苏省走马塘张家港枢纽工程建设处，江苏张家港215600)摘要：利用Fluent软件对某大型贯流泵水润滑导轴承内部流场进行数值模拟，研究了不同转速下轴承水膜压力场分布情况，并分析了相关参数对轴承润滑水量及其静态性能的影响。结果表明：轴承水膜在高低转速下压力分布差异较大；动压效应显著时，轴承内部会产生倒流现象从而降低润滑水量；降低半径间隙、增大转速及供水压力能提高轴承承

2、载力及刚度；降低转速、增大供水压力及半径间隙能提高轴承润滑水量。关键词：水润滑；导轴承；压力场；计算流体力学中图分类号：THI33．3；TH3文献标志码：A文章编号：1671．5276(2013)01．0101．04Three-dimensionalCFDSimulationforWater-lubricatedGuide&ofLargeTubularCA0Chun—jian，XINHua．rongz，ZHANGDe—hu，WUZhong2(1．ColegeofEnergyandElectricEngineering，HohaiUni

3、versity，Nanjing211100，China；2．JiangsuZoumatangZhangjiagangProjectConstructionOfice，Zhangjiagang215600，China)Abstract：Anumericalsimulationforflowfieldinwater—lubricatedguidebearingoflargetubularpumpisconductedbysoftwareFlu·ent，whichshowsthepressuredistributionofwaterfilm

4、withdiferentrotatingspeedsandtheruleoftheinfluenceofrelevantparame—tersontheamountoflubricatingwater，dynamicandstaticcharacteristicsofguidebearing．Theresultshowsthatthepressuredistri·butionsofwaterfilmatlowandhighspeedsareverydiferent，andwiththeobviousdynamicpressureefe

5、ct，thebearinginnercarlbeinastateofrefluxandthewater—lubricatedamountandclearancearereduced．Theloadcapacandst~nessofguidebearingareincreasedalongwiththespeedandwaterpressureincreasemeanwhiletheamountofwaterisincreasedalongwiththespeedloweringandthewaterpressureandclearan

6、ceincrease．Keywords：water-lubrication；guidebearing；pressurefield；CFD-computationfluiddynamics导轴承是保证水泵稳定运行的重要部件，起着承受水泵轴承体和树脂苯酚导轴瓦组成，导轴瓦为径向整体式结径向力、控制主轴摆度的作用。和油润滑导轴承相比，水润构。供水系统采用恒压式，清水通过金属软管压入轴承供滑导轴承因密封简单、安全节能等优点，逐渐应用于在大型水端，然后从另一端泄漏，其结构参数如表1所示。卧式贯流泵中。由于贯流泵转速低、载荷高，轴承润滑水膜不易形

7、成，使得轴承承载区磨损严重，直接影响到水泵运行的可靠性。为解决上述问题，除了选择适合的轴承材料外，对轴承参数合理的选择也至关重要。目前国内外学者对．滑动轴承的研究大多采用有限差分法、有限元法等数值方法对简化的雷诺方程进行求解。这些方法忽略了惯性项、径向流场变化等因素的影响，当轴承形状较为复杂时，其应用范围受到了限制。随着计算流体力学(cFD)的发展，基于有限体积法的三维CFD技术以其简便、精确的优点正逐渐应用于滑动轴承参数优化中。本文针对江苏省某大型贯流图1水润滑导轴承结构示意图泵水润滑导轴承，利用Fluent软件对不同转速下轴承压力

8、场进行仿真分析，并得出相关参数对轴承润滑水量及其静态性能的影响规律，为水泵导轴承的参数优化提供一种新的方法表1导轴承设计参数和更全面的参考。导轴承模型的建立1．1导轴承三维模型及网格划分水润滑导轴承的结构如图1所示。轴承