热能动力工程

作者：张帆,庞嘉扬,张宏伟,吴晶莹,王正伟

单位：河南新华五岳抽水蓄能发电有限公司,,中国农业大学,,河南新华五岳抽水蓄能发电有限公司,,河南新华五岳抽水蓄能发电有限公司,,清华大学,

关键词：推力轴承;数值模拟;VOF两相流模型;热流动力润滑特性

基金：河南五岳抽水蓄能电站机组振动性能及轴系多场耦合性能评估(XHWY-A-20232-DL-KY01)

抽蓄电站推力轴承润滑油性能失效会严重影响机组的安全运行,导致轴瓦表面被烧坏。基于VOF两相流模型和SST k-ω湍流模型对抽蓄电站推力轴承内部油气系统开展三维非定常数值计算,获得额定工况下的机组推力轴承系统润滑油三维热流动力润滑特性。结果表明:机组稳定运行时,油膜内部的润滑油表观速度和压力呈现明显的区域性分布,润滑油流速主要处于19.2~38.3 m/s。油膜内含有微量空气,润滑油体积分数分布明显,随着流量增大,瓦面最高温度增大但整体温度(平均温度)降低,轴瓦左右端面润滑油温度呈现明显阶梯分布。油膜剪切应力随流量增加呈现出“先快速增长,后增幅减缓”的趋势,逐渐趋于饱和,最大剪切应力由7.08 Mpa增加至7.76 Mpa。研究结果为进一步提升水轮机推力轴承润滑性能和油雾抑制研究提供理论基础。

来源：2025年第11期

《热能动力工程》期刊编辑部

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