船用推力瓦润滑的计算

船用水润滑推力轴承是一种应用水作为润滑介质并实现传递轴向推力的装置。欲使水润滑推力轴承具有良好的性能，在工作时必需保证推力瓦和推力环端面间形成良好的动压润滑，但两端面间润滑水膜因推力环的旋转而受到剪切作用会产生摩擦热，这些热量不能完全以对流和导热的方式排走，造成端面上较大的温度梯度，容易出现烧瓦现象。目前，国内外研究者对油润滑金属材料推力轴承进行了大量的研究，但有些研究忽略了油膜温度在油膜垂直方向的变化，认为油膜温度仅在二维平面上产生不均匀分布；有些研究虽然对油膜温度场进行了三维计算J，但在油膜垂直方向上选取对流换热边界条件时忽略了热流密度边界条件，在一定程度上并不能代表实际运行中的油膜三维温度分布。到目前为止，对推力轴承的研究主要还停留在油润滑金属材料上，对水润滑非金属高分子聚合物材料的研究很少，而水润滑具有成本低、环境友好、阻燃性好、易维护保养等显著特点，有成本低、环境友好、阻燃性好、易维护保养等显著特点，因此，开展水润滑非金属材料推力瓦的稳态温度场及位移场研究非常必要，可以为扇形推力瓦优化设计提供理论依据。控制方程1雷诺方程对于常见的固定瓦推力轴承，一般是推力瓦固定，推力环旋转，对于此类润滑问题，在圆柱坐标系下分析方便有效。推力瓦及水膜尺寸如图1所示，在圆柱坐标系下推力滑动轴承的雷诺方程为：式中：P为流体压力；为流体的动力黏度；h为水膜厚度；为角速度；r和0分别为推力瓦上任意点的极径和极角。本文的数值计算是以雷诺边界条件为基础，即水为流动连续的理想流体，润滑水膜在推力瓦径向上内径和外径处以及在周向上进水口和出水口位置压力均为0。2黏温控制方程根据黏度一温度的关系曲线由拉格朗日插值公式给出：式中：t，分别为不同参考点温度与黏度；n为参考点个数；t为插值温度点；u为响应黏度。文章转载自：《船用水润滑推力轴承扇形推力瓦润滑性能数值分析》何春勇 刘正林 吴铸新 刘字  

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