Разработка методики расчета поля давлений для неизотермического течения вязкой жидкости в гиростатических подшипниках при обработке крупногабаритных валов паровых турбин

Abstract

Разработана математическая модель расчета поля давлений гидростатической опоры с неполным углом обхвата для неизотермического течения вязкой рабочей жидкости с использованием метода итераций. В модели использованы фундаментальные законы гидродинамики и гидродинамической теории смазки. Расчет поля давлений произведен путем совместного решения уравнений Рейнольдса, баланса энергии и баланса расходов, а также дополнительными соотношениями для теплофизических параметров рабочей жидкости, полученными путем аппроксимации табличных значений. Математическая модель поля давлений учитывает все характеристики и рабочие параметры гидростатической опоры с неполным углом обхвата путем задания граничных условий и геометрических параметров рабочей поверхности вкладыша опоры. Разработанная система решена численным методом конечных разностей. Проведен сравнительный анализ статических характеристик разных конструктивных исполнений гидростатической опоры с неполным углом обхвата. Даны рекомендации по выбору числа карманов при проектировании вкладышей для гидростатической опоры с неполным углом обхвата для обеспечения гарантированного всплытия и поддержания заданного значения рабочего зазора в зоне жидкостного трения шейки вала и опорной поверхности вкладыша гидростатической опоры при токарной обработке валов паровых турбин.