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超临界二氧化碳润滑径向可倾瓦轴承动静特性研究

摘要：超临界二氧化碳（S-CO₂）由于其优秀的物理性质而被广泛用作热力循环的工质，S-CO₂布雷顿循环作为一种能够实现高功率转换的先进动力循环，是集蒸汽朗肯循环和燃气轮机系统优点于一身的下一代动力转换系统，目前正在全球范围内被广泛研究。考虑S-CO₂流体临界点附近的粘度密度与压力温度相关的高度非线性属性，以及现有的气体箔片轴承中的箔片结构刚度低、承载力小的特点，因此，本文设计了S-CO₂润滑介质径向弹性可倾瓦轴承，采用静压支撑与动压承载相结合的结构，从Navier-stokes方程和连续性方程出发，引入非线性的S-CO₂密度和粘度表达式，考虑紊流效应的影响，建立了S-CO₂轴承流体动压润滑理论模型,计入了弹性变形对轴承性能的影响，提出了基于柔度矩阵的S-CO₂流体动压润滑计算方法。对S-CO₂ 径向可倾瓦轴承动静特性开展研究，详细分析了不同参数对轴承动静特性的影响。

关键词：S-CO₂润滑；轴承动静特性；可倾瓦轴承