Klocki samopompujące w łożyskach hydrodynamicznych

• Autorzy: Dąbrowski L , Pajączkowski L. , Rotta G. , Schubert A. , Wasilczuk M.

Warianty tytułu

EN

Self-pumping pads in the hydrodynamic bearings

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

We współpracy z firmą ALSTOM HYDRO (Szwajcaria), zespół Katedry Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Gdańskiej przeprowadził symulacje przepływowe kilku rozwiązań konstrukcyjnych mających na celu zwiększenie niezawodności turbin wodnych. W artykule opisano jedno z takich rozwiązań - tak zwane łożysko z klockami samopompującymi. Głównym celem jest uzyskanie przepływu oleju w układzie smarowania łożyska hydrodynamicznego bez stosowania dodatkowych urządzeń pomocniczych, takich jak na przykład silniki elektryczne i pompy. Takie podejście pozwala na obniżenie kosztów całego systemu, jak również podnosi stopień jego bezobsługowości. Klocki samopompujące wykorzystują część ciśnienia hydrodynamicznego wytworzonego w filmie olejowym do pompowania oleju przez układ chłodzenia. Do realizacji tego celu konieczne jest zastosowanie specjalnej konstrukcji klocków łożyskowych, a układ chłodzenia musi zapewniać odpowiednio małe straty hydrauliczne. Celem projektu było opracowanie przepływowych modeli MES łożyska hydrodynamicznego. Wielokrotne obliczenia miały wskazać optymalne rozwiązania dla określonych zestawów parametrów. Głównym kryterium w tym przypadku było uzyskanie maksymalnego przepływu przez układ chłodzenia. Zasadniczym celem całego projektu było stworzenie prostego w użyciu i szybkiego narzędzia wspomagającego proces projektowania łożysk z klockami samopompującymi, pomagającego określić optymalne warunki pracy oraz szacującego wydajność układu chłodzenia. Metoda Elementów Skończonych (MES) jest doskonałym narzędziem do rozwiązywania takich skomplikowanych zagadnień, ale jest nieefektywna, gdy chodzi o czas obliczeń. Z tego powodu została ona wykorzystana tylko jako pośrednie, pomocnicze narzędzie.

EN

In cooperation with ALSTOM HYDRO (Switzerland) company, KKiEM team of scientists from Gdańsk University of Technology performed CFD (Computational Fluid Dynamics) simulations of several oil pumping devices that increase reliability of the water turbines. In the article one of these design solutions has been presented. These solutions is so called selfpumping pad. The main purpose is to cause oil flow in the lubricating system of the hydrodynamic bearing with use of no additional devices, like electrical motors and pumps for example. Such an approach is a convenient way of cost reduction and self - operating functions building in. The selfpumping pad, uses a part of hydrodynamic pressure produced in the oil film to pump oil out to the cooling system. A special design of the bearing pad is necessary, carefully designed to obtain small hydraulic losses. The aim of the project was to develop finite element models of the hydrodynamic bearing. Oil flow simulations should help to find an optimum solution for a specified set of parameters. Optimum here means maximum pumping efficiency (oil flow). Goal of the project was creation of a simple and fast working tool that aids design of self-pumping bearings, helps to get optimal working conditions and estimates performance of the cooling system. FEM (Finite Element Method) is an excellent way to solve such a complex problems but it is inefficient in the matter of time. This is why FE models for this problem are only an auxiliary tool.

Słowa kluczowe

PL

łożyska hydrodynamiczne; symulacje; niezawodność; turbiny wodne; mechanika płynów

EN

hydrodynamic bearings; simulations; reliability; water turbines; fluid mechanics

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2007
• Tom: nr 1
• Strony: 11--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 3 poz., rys.

Twórcy

autor

Dąbrowski L

autor

Pajączkowski L.

autor

Rotta G.

autor

Schubert A.

autor

Wasilczuk M.

• Politechnika Gdańska, Wydział Mechaniczny, ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk - Wrzeszcz

Bibliografia

• 1. Opis patentowy Patentu Europejskiego nr 0135730.
• 2. Fust A., Starcevic M.: Pumpsegmentlager fur vertikale Wasserkraftgeneratoren, Artykuł Brown Boveri Technik nr 11/85.
• 3. Dąbrowski L., Pajączkowski P., Rotta G., Wasilczuk M.: FEM MODEL THRUST AND RADIAL BEARING, Report of the work for Alstom Hydro Generator Technology Center, Gdansk 2006.