润滑油剪切流动对发电机不稳定振动影响分析

作     者：李振 杨建刚 陈慧慧 何明圆 王洪凯 LI Zhen;YANG Jiangang;CHEN Huihui;HE Mingyuan;WANG Hongkai

作者机构：福建福清核电有限公司福建福清350318 东南大学能源与环境学院江苏南京211102 

出 版 物：《原子能科学技术》 (Atomic Energy Science and Technology)

年 卷 期：2024年第58卷第S1期

页      面：149-156页

核心收录：

学科分类：082703[工学-核技术及应用] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0827[工学-核科学与技术] 

基　　金：中核集团“青年英才”项目 

主　　题：轴承 热弯曲 发电机 温度梯度 剪切流动 

摘      要：为研究核电站发电机组上发生的不稳定振动现象,建立了考虑润滑油剪切流动热效应的转子动力学分析模型。采用一维能量平衡方程求解润滑油在轴承微小间隙内流动引发的轴颈温差,将温差产生的等效热弯矩作用于转轴上,得到了发电机组转子弯曲变形。采用有限元法建立了弯曲转子在不平衡力激励下的动力学模型。研究结果表明,轴承间隙内润滑油剪切流动会导致轴颈截面出现温差。在核电机组轴承参数合理范围内,温差会达到10℃,其对振动的影响相当于发电机转轴上G2.5级不平衡量的影响。剪切流动产生旋转性不平衡量,导致振动波动。其对振动的影响和润滑油黏度、轴承间隙、偏心率和不平衡力等因素有关。减小润滑油黏度、增大轴承间隙、减小偏心率和不平衡量可以减小不稳定振动。开展了调节润滑油温工程验证试验,试验结果表明提高润滑油温以减小润滑油黏度,有助于减小不稳定振动,计算分析结果与工程实践结果一致。本研究建立的模型能够用于核电站发电机组不稳定振动分析。