Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 15

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  thrust bearings
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
1
Content available Calculations of tilting-pad thrust bearings
EN
The application of thrust bearings in different engineering designs generates problems of thermal state, which generates the wear of the fixed or tilting pads of bearings. These problems can be avoided by means of proper methods and numerical algorithms of calculations of the bearing static characteristics, including the maximum oil film temperature. The knowledge of thermal state of bearings should assure safe, reliable, and durable bearing operation and is important for the designers of thrust bearings. This paper presents the results of calculations of some static characteristics of a tilting-pad thrust bearing, including its maximum oil film temperature. Numerical solution by means of finite differences was applied for the solution of geometry, Reynolds, energy, and viscosity equations. Adiabatic oil film laminar flow in the bearing gap was considered. The developed code of the computation of bearing performances creates a tool that leads to the solution of thermal problems. Different values of operating speeds were assumed.
PL
Stosowanie ślizgowych łożysk wzdłużnych wiąże się z problemami stanu cieplnego i zużycia stałych lub wahliwych segmentów łożyska. Zastosowanie odpowiednich metod obliczeniowych i algorytmów numerycznych charakterystyk statycznych łożyska włącznie z maksymalną temperaturą filmu smarowego pozwala na uniknięcie problemów eksploatacyjnych. Znajomość stanu cieplnego łożyska powinna zapewnić bezpieczną, niezawodną, trwałą jego eksploatację oraz jest ważna dla konstruktorów łożysk wzdłużnych. W artykule przedstawiono wyniki obliczeń niektórych charakterystyk statycznych łożyska wzdłużnego z segmentami wahliwymi. Podstawowe równania teorii smarowania hydrodynamicznego Reynoldsa, energii i lepkości oraz geometrii rozwiązano metodą iteracyjną. Opracowany algorytm obliczeń numerycznych łożyska z nieizotermicznym filmem smarowym stwarza narzędzie pozwalające na rozwiązywanie problemów cieplnych łożysk wzdłużnych. Założono różne wartości prędkości obrotowych. Przyjęto adiabatyczny, laminarny model filmu smarowego.
EN
Full-floating ring bearings are state of the art at high speed turbomachinery shafts like in turbochargers. Their main feature is an additional ring between shaft and housing leading to two fluid films in serial arrangement. Analogously, a thrust bearing with an additional separating disk between journal collar and housing can be designed. The disk is allowed to rotate freely only driven by drag torques, while it is radially supported by a short bearing against the journal. This paper addresses this kind of thrust bearing and its implementation into a transient rotor dynamic simulation by solving the Reynolds PDE online during time integration. Special attention is given to the coupling between the different fluid films of this bearing type. Finally, the differences between a coupled and an uncoupled solution are discussed.
EN
The present theoretical study is concerned with the analysis of surface roughness effects on the steady-state performance of stepped circular hydrostatic thrust bearings lubricated with non-Newtonian fluids: Rabinowitsch fluid model. To take the effects of surface roughness into account, Christensen’s theory for rough surfaces has been adopted. The expression for pressure gradient has been derived in stochastic form employing the energy integral approach. Results for stochastic film pressure and load-carrying capacity have been plotted and analyzed based on numerical results. Due to surface roughness, significant variations in the theoretical results of these properties have been observed.
PL
Hydrodynamiczne łożyska wzdłużne charakteryzują się znacznymi stratami tarcia, które przyczyniają się do wzrostu temperatury łożyska i obniżenia jego nośności. Obecnie olej smarujący jest zazwyczaj chłodzony w zewnętrznych układach chłodzenia. Po schłodzeniu olej jest dostarczany z powrotem do korpusu łożyska, z reguły do przestrzeni między klockami łożyska. Skuteczność dostarczania schłodzonego oleju w pobliże wlotu do szczeliny smarowej ma wpływ na temperaturę łożyska i jego obciążalność. W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych trzech systemów dostarczania oleju na właściwości małego łożyska szybkoobrotowego.
EN
Hydrodynamic thrust bearings have considerable power losses, and in modern designs lubricated oil is cooled in external systems. After the cooling, oil is pumped back to the bearing housing, most frequently to the space between pads. Effectiveness of supplying of cold oil to the vicinity of the inlet to the fluid film has a strong influence on bearing temperature and load capacity. In practice there is a lot of different supply methods used in thrust bearings, but there is a lack of descriptions of their efficiency in literature. In this paper some experimental results of influence of selected supplying methods on bearing characteristics have been presented.
PL
Hydrodynamiczne łożyska wzdłużne hydrogeneratorów charakteryzują się znacznymi stratami tarcia, a olej smarujący obecnie jest zazwyczaj chłodzony w zewnętrznych układach chłodzenia. Skuteczność dostarczania schłodzonego oleju w pobliże wlotu do szczeliny smarowej ma wpływ na temperaturę łożyska i jego obciążalność. W praktyce spotyka się wiele różnych sposobów zasilania łożyska, jednak w literaturze brakuje opisów badań ich skuteczności. Dotychczas szczegółowa analiza przepływu środka smarowego i wymiany ciepła w przestrzeni między klockami łożyska z uwzględnieniem zróżnicowanych sposobów zasilania nie była możliwa. Od niedawna analizy takie można przeprowadzać z wykorzystaniem oprogramowania obliczeniowej dynamiki płynów (CFD). W pracy przedstawiono przykładowe wyniki obliczeniowej analizy wpływu zastosowania wybranych systemów dostarczania schłodzonego oleju do łożyska na właściwości łożyska.
EN
Hydrodynamic thrust bearings have considerable power losses, and in modern designs lubricated oil is cooled in external systems. After cooling, oil is introduced back into the bearing housing, usually to the space between the pads. Efficiency of supplying cooled oil to the vicinity of the inlet to the fluid film has an influence on bearing temperature and load capacity. In practice, one can see a variety of different supply methods, but there is a lack of research on their efficiency in published literature. Moreover, it seems that, up till now, detailed analysis of the flow of lubricated oil and heat exchange between pads, with consideration of different supply methods, was not possible. Recently, such an analysis can be carried out with the use of Computational Fluid Dynamic (CFD) software. In this paper, an example of the results of the computational analysis of the influence of selected supplying methods on bearing characteristics are presented.
6
Content available remote Obliczeniowa dynamika płynów w analizie zagadnień smarowania hydrodynamicznego
PL
Współczesne systemy obliczeniowe obliczeniowej dynamiki płynów (ang. Computational Fluid Dynamics - CFD) i szybkie komputery zwiększają możliwości rozwiązywania dotychczas nierozwiązanych problemów hydrodynamicznej teorii smarowania. Z drugiej jednak strony wykorzystywanie systemów CFD do rozwiązywania złożonych zagadnień smarowania hydrodynamicznego nie jest zadaniem prostym. Systemy obliczeniowe były rozwijane do rozwiązywania zróżnicowanych zadań i w przypadku smarowania hydrodynamicznego konieczne jest specjalne podejście, aby uniknąć problemów numerycznych i otrzymywać wiarygodne wyniki. W początkowych etapach badań przeprowadzono badania wpływu gęstości podziału modelu CFD na wyniki, porównywano uzyskiwane wyniki ze znanymi rozwiązaniami analitycznymi itp. ([L. 1, 2]). Kolejnym analizowanym zagadnieniem jest wpływ konstrukcji przestrzeni między segmentami łożyska wzdłużnego i zachodzących w nich zjawisk na temperaturę środka smarowego w strefie wlotowej i, co za tym idzie, właściwości łożyska.
EN
Despite the fact that hydrodynamic theory is over one hundred years old, and numerical simulations have been applied in early 1960's, there are still a lot of problems which are not solved. Very often their origin lies in the nature of other phenomena accompanying lubricant flow in the film, such as fluid flow in the groove between and around bearing pads or heat transfer in whole bearing system. Nowadays, modern Computational Fluid Dynamics (CFD) codes, both commercial and freeware and very fast computers enhance the possibilities of solving some problems that have been impossible to solve up till now. On the other hand application of CFD codes for solving advanced lubrication problems is not a straightforward task. General-purpose CFD codes have been devised for solving a large variety of problems and in case of specific features of film lubrication special approach is necessary to obtain relevant results and avoid numerical problems. The authors attempt to utilise CFD codes for the calculations of hydrodynamic thrust bearings. In this paper some aspects of CFD applications are discussed. The discussed aspects comprise convergence criteria, mesh size and type of flow.
EN
On the basic of Christensen's stochastic model of rough surfaces, different forms of Reynolds equation with rotational inertia effect are obtained for various types of surface roughness pattern and for couple stress lubricant. As results one obtained the formulae expressing the mean film pressure distribution for externally pressurized bearings and for bearings with a squeeze film. An example of step bearing is considered.
PL
Smarowanie zanurzeniowe jest tradycyjnym sposobem smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych. Jednak rozwiązanie to wykazuje umiarkowaną skuteczność w zapewnieniu optymalnie niskich temperatur w filmie smarowym, a ponadto jest przyczyną strat mocy związanych z mieszaniem oleju w obudowie łożyska, co jest szczególnie widoczne w łożyskach szybkoobrotowych. Wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie nośności łożyska, które następuje po obniżeniu temperatury maksymalnej w filmie smarowym i jednocześnie zmniejszanie strat mocy spowodowanych tarciem w filmie i mieszaniem oleju w obudowie łożyska. Często wymaga się, aby powyższe cele uzyskać przy zmniejszeniu strumienia oleju zasilającego. Jednym z rozwiązań konstrukcyjnych, które pozwala na realizację tak postawionego celu jest rowek w krawędzi wlotowej (LEG). W pracy przedstawiono wykorzystanie komputerowej dynamiki płynów (CFD) do analizy ruchu oleju zasilającego w łożysku dla dwóch sposobów smarowania: zanurzeniowego i poprzez rowek w krawędzi wlotowej. Przedstawione wyniki pokazują możliwości prostego i szybkiego analizowania różnych odmian konstrukcyjnych rowka w krawędzi wlotowej lub różnych parametrów oleju zasilającego.
EN
Flooded lubrication is a traditional lubrication system in thrust bearings. However, this method has moderated effectiveness in assuring Iow temperatures in oil film and it causes some amount of power losses connected with churning and pumping effects in a bearing's housing, what is particularly apparent in high speed bearings. Present requirements for new designs of slider bearings are: increasing of load capacity, which happens after decreasing maximum temperature in oil film, and decreasing power losses caused by friction in oil film and churning in bearings housing at the same time. Very often one demand to achieve these requirements at reduced oil flowrate. One of the arrangements which allow to accomplish above been mentioned requirements is the leading edge groove (LEG). In this paper uses of CFD for analyses of lubricated oil motion in two bearing lubrication systems is described: flooded lubrication and leading edge groove lubrication. Presented results show ability to simple and fast analyzing of different leading edge groove modification or different oil properties.
9
Content available remote Analiza przepływu oleju przez rowek smarowy wzdłużnego łożyska ślizgowego
PL
Smarowanie zanurzeniowe jest tradycyjnym sposobem smarowania wzdłużnych łożysk ślizgowych. Jednak rozwiązanie to wykazuje umiarkowaną skuteczność w zapewnieniu optymalnie niskich temperatur w filmie smarowym, a ponadto jest przyczyną strat mocy związanych z mieszaniem oleju w obudowie łożyska, co jest szczególnie widoczne w łożyskach szybkoobrotowych. Wymagania stawiane nowym konstrukcjom łożysk ślizgowych to zwiększanie nośności łożyska, które następuje po obniżeniu temperatury maksymalnej w filmie smarowym i jednocześnie zmniejszanie strat mocy spowodowanych tarciem w filmie i mieszaniem oleju w obudowie łożyska. Często wymaga się, aby powyższe cele uzyskać przy zmniejszeniu strumienia oleju zasilającego. Jednym z rozwiązań konstrukcyjnych, które pozwala na realizację tak postawionego celu jest rowek w krawędzi wlotowej (LEG). W pracy przedstawiono wykorzystanie komputerowej dynamiki płynów (CFD) do analizy ruchu oleju zasilającego w łożysku dla dwóch sposobów smarowania: zanurzeniowego i poprzez rowek w krawędzi wlotowej. Przedstawione wyniki pokazują możliwości prostego i szybkiego analizowania różnych odmian konstrukcyjnych rowka w krawędzi wlotowej lub różnych parametrów oleju zasilającego.
EN
Flooded lubrication is a traditional lubrication system in thrust bearings. However, this method has moderated effectiveness in assuring low temperatures in oil film and it causes some amount of power losses connected with churning and pumping effects in a bearing's housing, what is particularly apparent in high speed bearings. Present requirements for new designs of slider bearings are: increasing of load capacity, which happens after decreasing maximum temperature in oil film, and decreasing power losses caused by friction in oil film and churning in bearings housing at the same time. Very often one demand to achieve these requirements at reduced oil flowrate. One of the arrangements which allow to accomplish above been mentioned requirements is the leading edge groove (LEG). In this paper uses of CFD for analyses of lubricated oil motion in two bearing lubrication systems is described: flooded lubrication and leading edge groove lubrication. Presented results show ability to simple and fast analyzing of different leading edge groove modification or different oil properties.
EN
On the basis of Christensen’s stochastic model of rough surfaces, different forms of Reynolds equation with rotational inertia effect are obtained for various types of surface roughness pattern and for couple stress lubricant. As results one obtained the formulae expressing the mean film pressure distribution for externally pressurized bearings and for bearings with a squeeze film. Examples of spherical and step bearings are considered.
11
PL
Mieszanie oleju w przestrzeni międzysegmentowej zdaje się być obszarem mało zbadanym pomimo sporej liczby prac na ten temat. Zwłaszcza w przypadkach konstrukcji, w których zimny olej dostarczany jest do przestrzeni międzysegmentowej czy też bezpośrednio kierowany do szczeliny smarowej, nie ma użytecznych modeli opisujących ruch oleju oraz zmienność jego parametrów pomiędzy segmentami i na wlocie do I szczeliny. W świetle różnego rodzaju badań i analiz rzeczywistych konstrukcji łożyskowych, wartość temperatury wlotowej do szczeliny sma-J rowej ma istotne znaczenie dla pracy i bezpieczeństwa łożyska. W artykule przedstawiono model MES przestrzeni międzysegmentowej oraz wyznaczone pola temperatur łożyska nośnego EW Dychów. Pozwala on określić rozkład temperatury oleju na wlocie do szczeliny.
EN
The mixing of oil that takes place between the bearing pads is still an unknown area, and its happen in spite of much number of study on this area. Especially in the designs, in which cold oil is supplied to the groove or directly to the oil gap, there are no methods of determining the inlet temperature.The inlet temperature has a fundamentalinfluence on the bearing performance and safety of operation. In this paper a FEM model of groove and temperature field of thrust bearing from hydro-electric power station Dychow is described. This model enables one to specifie distribution of temperature at the oil gap inlet.
12
Content available remote Rotational inertia and roughness effect in curvilinear thrust bearings
EN
On the basis of Christensen's stochastic model of rough surfaces, different forms of Reynolds equation with rotational inertia effect are obtained for various types of surface roughness pattern and for Newtonian lubricant. As results one obtained the generalized formulae expressing the mean pressure distribution and load capacity for externally pressurized bearings. A spherical bearing is discussed as an example.
13
PL
Łożysko nośne hydrogeneratora jest najbardziej obciążone (i zagrożone) w trakcie rozruchów i wybiegów. W tych fazach pracy (ze względu na zmniejszoną prędkość obrotową) nośność hydrodynamiczna jest niepełna, a także w niektórych typach turbin pojawia się dodatkowe obciążenie osiowe. Hydrostatyczne uzupełnianie nośności hydrodynamicznej stosowane jest zwłaszcza w pompoturbinach, dla których rozruchy i wybiegi są znacznie częstsze niż w innych maszynach. Laboratoryjna weryfikacja nowych rozwiązań jest możliwa w bardzo ograniczonym zakresie, stąd konieczność obliczeniowej weryfikacji pracy hydrostatycznej łożyska. Przedstawiony w pracy przykład obliczeniowy dotyczy łożyska nośnego hydrogeneratora 125 MW elektrowni szczytowo-pompowej Porąbka-Żar. Modele obliczeniowe MES uwzględniały m.in.: przepływ cieczy smarującej przez hydrostatycznie zasilaną szczelinę smarową, udział (wywołanych ciśnieniem w szczelinie) odkształceń klocków w kształtowaniu szczeliny, wpływ konstrukcji podparcia na odkształcenie klocków. Różnice wyników pomiarów i obliczeń są niewielkie, co pozwala na wykorzystanie opracowanej metodyki obliczeniowej do przewidywania własności wahliwych klocków łożysk nośnych z hydrostatycznym wspomaganiem.
EN
The most critical regimes of operation of a thrust bearing in a water turbine are start-ups and shutdowns. One of the reasons is lower speed affecting hydrodynamic load carrying capacity, the other is additional axial load in some types of turbines. Hydrostatic lifting is commonly used especially in pump turbines, for which start-ups and shutdowns are more freauent than in other types of water machines. The possibility of testing new designs is limited so it is necessary to assess the hydrostatic operation of a bearing by calculations. An example of calculations for the thrust bearing of 125 MW pump turbine of Porąbka-Żar power plant is presented in the paper. The devised FEM model included flow of the lubricant supplied to the hydrostatic pocket in the fluid gap, influence of the deformations on the oil gap profile, influence of pad support on its defbrmation. The theoretical results show good correlation with the experiment that is why the devised model can be considered a useful tool for predicting performance of a thrust bearing in hydrostatic mode of operation.
14
EN
On the basis of Christensen's stochastic model of rough surfaces, different forms of Reynolds equation with rotational inertia effect are obtained for various types of surface roughness pattern and for Newtonian lubricant. As results one obtained the formulae expressing the mean film pressure distribution for externally pressurized bearings and for bearings with a squeeze film. A spherical squeeze film bearing is discussed as an example.
PL
Bazując na modelu stochastycznym Christensena dla powierzchni chropowatych, uzyskano różne postacie równania Reynoldsa uwzględniającego bezwładność w ruchu obrotowym dla różnych tekstur chropowatości powierzchni oraz cieczy newtonowskiej. Uzyskano wzory wyrażające rozkład średniego ciśnienia w filmie smarowym zewnętrznie obciążonego łożyska ze ściskanym filmem smarowym. Przykładowo zostało rozpatrzone łożysko ze ściskanym filmem smarowym.
15
Content available remote Couple stress and surface roughness effects in curvilinear thrust bearings
EN
On the basis of Christensen's stochastic model of rough surfaces, different forms of Reynolds equation with rotational inertia effect are obtained for various types of surface roughness pattern and for couple stress lubricant. As results one obtained the formulae expressing the mean film pressure distribution for externally pressurized bearings and for bearings with a squeeze film. A spherical squeeze film bearing is discussed as an example.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.