Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Systems Methods Technologies N.A. Raykovskiy et al. Experimental study …2019 № 3 (43) p. 20-28 20 УДК 621.822 DOI: 10.18324/2077-5415-2019-3-20-28 Экспериментальное исследование теплоотдачи в серповидном канале самосмазывающегося подшипника турбоагрегата Н.А. Райковский а , В.Л. Юша b , И.П. Аистов c , А.В. Третья ов d , В.А. Захаров e Омский государственный технический университет, пр. Мира 11, Омск, Россия а n_raykovskiy@mail.ru , b yusha@omgtu.ru, c aistov_i@mail.ru , d raznayapost@mail.ru , e е zaxarovvlad71@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-2783-8298 , b https://orcid.org/0000-0001-9858-7687 , c https://orcid.org/0000-0003-4069-0811 , d https://orcid.org/0000-0001-6647-4143 , e https://orcid.org/0000-0001-9936-3845 Статья поступила 24.05.2019, принята 16.06.2019 В статье представлены методика, экспериментальный стенд и результаты экспериментального исследования теплоот- дачи в серповидном канале, образованном поверхностями самосмазывающегося подшипника и ротора. Экспериментальная методика позволяет определять температурное поле серповидного канала, параметры состояния охлаждающей среды на входе и выходе из зазора, линейную скорость и приведенный коэффициент теплоотдачи (α) поверхности серповидного канала. Погрешность определения коэффициента теплоотдачи не превышает 9%. На стенде реализовано измерение температуры на поверхностях подшипника и ротора в 24 точках, охлаждающей среды — в 15 точках. В результате проведенных исследо- ваний установлен диапазон значений α, который равен 10…120 Вт/(м 2 ·К). Проведенный анализ показал существенное влияние на величину теплоотдачи расхода охлаждающего воздуха, при этом влияние линейной скорости сравнительно небольшое. Максимальное значение продуваемого через зазор расхода применительно к подшипниковому узлу турбоагрегата составляет менее 1% от его производительности, что повышает актуальность создания системы охлаждения подшипникового узла, адаптированной с проточной частью турбоагрегата. Ключевые слова: экспериментальная методика; стенд; теплоотдача; серповидный зазор; самосмазывающийся подшипник; тепловое поле. Experimental study of heat transfer in crescent channel of self-lubricating bearing of a turbine N.A. Raykovskiy a , V.L. Yusha b , I.P. Aistov c , A.V. Tretyakov d , V.A. Zakharov e Omsk State Technical University; 11, Mira Ave., Omsk, Russia а n_raykovskiy@mail.ru , b yusha@omgtu.ru, c aistov_i@mail.ru , d raznayapost@mail.ru , e е zaxarovvlad71@mail.ru a https://orcid.org/0000-0002-2783-8298 , b https://orcid.org/0000-0001-9858-7687 , c https://orcid.org/0000-0003-4069-0811 , d https://orcid.org/0000-0001-6647-4143 , e https://orcid.org/0000-0001-9936-3845 Received 24.05.2019, accepted 16.06.2019 The article presents the methodology, experimental stand and the results of an experimental study of heat transfer in the crescent channel formed by the surfaces of the self-lubricating bearing and rotor. The experimental technique allows determining the tempera- ture field of the crescent-shaped channel, the parameters of the state of the cooling medium at the entrance and exit of the gap, the li- near velocity and the reduced heat transfer coefficient (α) of the surface of the crescent-shaped channel. The error in determining the heat transfer coefficient does not exceed 9%. The stand was used to measure the temperature on the surfaces of the bearing and rotor at 24 points, the cooling medium at 15 points. As a result of the conducted research, a range of α values was established, which is 10 ... 120 W / (m 2 ·K). The analysis showed a significant impact on the amount of heat transfer cooling air flow, while the effect of linear ve- locity is relatively small. In this case, the maximum value of the flow through the gap, as applied to the bearing assembly of the turbine unit, is less than 1% of its performance, which increases the urgency of creating a cooling system for the bearing assembly adapted to the flow part of the turbine. Keywords: experimental method; stand; heat transfer; crescent gap; self-lubricating bearing; thermal field.