Analýza pohybu segmentů radiálních aerodynamických ložisek snaklápěcími segmenty
Loading...
Date
Authors
Janýška, Jakub
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Ložisková vůle definuje maximální možný pohyb rotoru uvnitř ložiska a její hodnota by měla být co nejmenší, zejména kvůli minimalizaci vůle mezi rotorem a statorem, případně mezi oběžným kolem a spirální skříní, což je nezbytné pro dosažení co nejvyšší účinnosti stroje. Správné stanovení této vůle se tak stává důležité pro bezpečný provoz rotačních strojů. Tato práce se zaměřuje na radiální aerodynamická ložiska s naklápěcími segmenty. Jsou představeny základní konstrukční varianty těchto ložisek a následně jsou navrženy tři nové výpočtové modely pro stanovení profilu vůle u nejběžnějších typů uložení segmentů. Modely jsou mezi sebou porovnány, přičemž hlavní důraz je kladen na určení jejich maximálních hodnot. Za účelem ověření výpočtových výsledků byl navržen a realizován měřicí přípravek, pomocí něhož bylo provedeno experimentální měření profilu vůle aerodynamického ložiska, včetně záznamu natočení jednoho ze segmentů. Navazující měření bylo dále provedeno za rotace na stejném radiálním aerodynamickém ložisku s naklápěcími segmenty, a to během náběhu na provozní otáčky, čímž bylo možné porovnat výpočtové modely s reálným dynamickým chováním ložiska.
The bearing clearance defines the maximum possible movement of the rotor inside the bearing, and its value must be as small as possible, primarily to minimize the gap between the rotor and the stator, or between the impeller and the volute. This is essential for achieving the highest possible machine efficiency. Correct determination of this clearance is therefore important for the safe operation of rotating machines. This thesis focuses on radial gas bearings with tilting pads. First, the basic design variants of these bearings are introduced, and then three new computational models are proposed to determine the clearance profile for the most common types of pad mountings. The models are compared with each other, with the main emphasis placed on determining their maximum values. For the purpose of verifying the computational results, a measuring fixture was designed and implemented, by means of which experimental measurement of the clearance profile of the gas bearing was performed, including the recording of the tilt of one of the pads. Subsequent measurements were also carried out under rotation on the same radial gas bearing with tilting pads during the run-up to operating speed, making it possible to compare the computational models with the actual dynamic behavior of the bearing.
The bearing clearance defines the maximum possible movement of the rotor inside the bearing, and its value must be as small as possible, primarily to minimize the gap between the rotor and the stator, or between the impeller and the volute. This is essential for achieving the highest possible machine efficiency. Correct determination of this clearance is therefore important for the safe operation of rotating machines. This thesis focuses on radial gas bearings with tilting pads. First, the basic design variants of these bearings are introduced, and then three new computational models are proposed to determine the clearance profile for the most common types of pad mountings. The models are compared with each other, with the main emphasis placed on determining their maximum values. For the purpose of verifying the computational results, a measuring fixture was designed and implemented, by means of which experimental measurement of the clearance profile of the gas bearing was performed, including the recording of the tilt of one of the pads. Subsequent measurements were also carried out under rotation on the same radial gas bearing with tilting pads during the run-up to operating speed, making it possible to compare the computational models with the actual dynamic behavior of the bearing.
Description
Keywords
Citation
JANÝŠKA, J. Analýza pohybu segmentů radiálních aerodynamických ložisek snaklápěcími segmenty [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2025.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Jan Vimmr, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
prof. Ing. Pavel Hutař, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jaroslav Zapoměl, DrSc. (člen)
Ing. Jaroslav Suchánek (člen)
Ing. Michal Vajdák (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (místopředseda)
Date of acceptance
2025-06-10
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Jak jste počítal aerodynamické síly?
Jaký vztah mezi hustotou a tlakem byste použil?
Byl měřen zánik polštáře, když byl měřen jeho vznik?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení