抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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ターボ機械のための流体膜軸受は,軸受の電力損失が顕著になるとき,しばしば高速に,また支持システムの長期信頼性に有害であるレベルに達することができる,ロータシステムによって適用される負荷をサポートするために設計されている。支持軸受のこれらの要求は,軸受設計変数が全体的性能にどのように影響するかの密接な理解を必要とする。理想軸受は,機械効率を増加させ,低動作温度を維持して,適切な支持を提供し,軸受構造に有害な高い流体圧力を避けるように,最小膜厚のような他の設計基準を満たしながら,長期信頼性を確保するために,電力損失を最小化する。しかし,実世界の設計は,他のものを保存するために,これらの設計目標の幾つかを犠牲にすることが多い。したがって,異なる加重性能計量による軸受設計の最適化と関連する相対的機会コストの更なる理解と,軸受設計変数との関係は,技術者を設計するのに貴重である。本研究では,傾斜パッド軸受性能の確立された熱弾性流体力学(TEHD)軸受モデルに適用した実験技術の設計を用いて,8段階遠心圧縮機を支持する2つの傾斜パッドジャーナル軸受の性能に対する8つの軸受設計変数の影響を調べた。解析した軸受設計変数は,半径方向クリアランス,パッドアーク間隔,パッド軸方向長さ,ピボットオフセット,予荷重,作動流体粘度および粘度指数,およびパッド数を含んだ。現実的に制約されたパッドの数を除く設計変数の各々を,中心複合設計においてそれぞれ5つのレベルで変化させた。これらの中心複合設計を,パッド数に対して3つの値の各々に対して繰り返した。各軸受設計点に対するTEHD数値シミュレーションから得た応答は,電力損失,最大パッド温度,最小膜厚および最大流体膜圧力であった。中心複合研究の結果を多変量最小二乗回帰モデルと適合させ,直接最適化法を初期化するための学習セットを得るために,潜在的最適設計点の周りで実験計画研究の二次シリーズをシミュレートした。2つの直接多目的最適化法,逐次二次計画法,およびマルチアイランド遺伝的アルゴリズムを,市販のソフトウェア,Isightを使用して実行した。流体膜軸受に対する許容可能な設計範囲内の圧力および膜厚基準を維持しながら,電力損失およびパッド温度を最小化する軸受設計を見つけるための最適化関数に対して,一連の重み付けパラメータを選択した。得られた最適設計点は,設計最適化アプローチ間の比較を可能にした。異なる方法の種々の強度と弱点を論じた。本研究は,設計者が,設計変数と重要な性能指標の間の関係を,広範囲の応用に対してより良い軸受を設計するのに,これらのアプローチをどのように使用できるかを示す。Please refer to the publisher for the copyright holders. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】
