Rapport II. a-3. Développement de paliers à gaz aérostatiques. Utilisation pour des rotors lourds

Aerostatic fluid bearing development studies have been undertaken by the CEA and CEM with a view to their use in nuclear power plant blowers. Some results obtained with a particular aerostatic bearing are described ; characteristic features of this bearing, known as the 'Type SF', are comparatively high bearing capacity and rigidity, and low fluid consumption. This type of bearing can operate within a wide geometrical tolerance range as regards type of gas, pressure, differential pressure, rate of temperature rise, and rotational speed. Its properties allow it to run above critical speeds without difficulty ; no care is necessary as regards condition of its surfaces. Very satisfactory results have been obtained with a prototype vertical-shaft 25 kW machine with a rotor weighing 40 kilogrammes. Another machine, a horizontal shaft type with a 200 kW output, is giving satisfactory industrial service. In order to be able to progress further, it was found necessary to carry out tests on heavy rotors up to 2 tons in weight. The installation described can be run with pressures up to 60 bars on bearing up to 300 millimetres in diameter. It will enable ranges of reliable operation to be determined and possibly stability criteria to be defined.Le CEA et la CEM ont engagé des études de développement de paliers fluides aérostatiques en vue de leur application aux soufflantes des Centrales Nucléaires. On expose ici quelques résultats obtenus sur un type particulier de palier aérostatique, dit palier SF, caractérisé par une portance et une rigidité relativement élevées, et une faible consommation de fluide. Ce type de palier permet d’opérer dans une gamme étendue de tolérances géométriques, de nature du gaz, de pression, de ΔP, de vitesse d’échauffement et de vitesse de rotation. Ses propriétés le rendent apte à franchir sans difficulté les vitesses critiques. Aucun soin n’est exigé en ce qui concerne les états de surface. Une machine prototype de 25 kW, comportant un rotor de 40 kg, à axe vertical, a donné des résultats extrêmement satisfaisants. Une autre machine, de 200 kW à axe horizontal, fonctionne industriellement de façon satisfaisante. Pour aller plus avant, il est apparu nécessaire de procéder à des essais sur rotors lourds, jusqu’à 2 tonnes. L’installation décrite en annexe permet d’opérer jusqu’à 60 bars sur des paliers allant jusqu’à 300 mm de diamètre. Elle permettra de déterminer les domaines de fonctionnement sain, et de définir éventuellement des critères de stabilité.Martin R., Renaudin A. Rapport II. a-3. Développement de paliers à gaz aérostatiques. Utilisation pour des rotors lourds. In: Le rôle de la mécanique des fluides dans les progrès récents des techniques. 1967