有效的潤滑可減少材料的摩擦磨損，提高機(jī)器的使用壽命與效率，給工業(yè)帶來極大經(jīng)濟(jì)效益。目前工業(yè)應(yīng)用中有很多方式的潤滑系統(tǒng)，油氣潤滑由于其無與倫比的優(yōu)越性，在工業(yè)中應(yīng)用日益增多。噴嘴是潤滑系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，它的性能優(yōu)劣將直接影響系統(tǒng)的潤滑作用。 本文對(duì)油氣潤滑系統(tǒng)的噴嘴進(jìn)行了研究與分析，應(yīng)用公理設(shè)計(jì)原理和方法構(gòu)造出油氣潤滑噴嘴的設(shè)計(jì)矩陣，對(duì)影響噴嘴作用效果的重要參數(shù)進(jìn)行了深入討論，并對(duì)所研究的油氣潤滑噴嘴進(jìn)行了CAE分析。論文的主要內(nèi)容有： 1)借鑒前人的研究成果，介紹了油氣潤滑系統(tǒng)在工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀。系統(tǒng)研究了油氣潤滑油膜的形成機(jī)理，嘗試應(yīng)用油氣潤滑時(shí)，高速滾動(dòng)軸承潤滑膜厚度的計(jì)算，它比單相潤滑時(shí)的油膜厚度大26％。 2)介紹了氣液雙相流體的基本概念。利用油氣潤滑的形成原理，得出潤滑系統(tǒng)管道和噴嘴中的氣液雙相流體均為環(huán)狀液體。 3)基于公理設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合油氣潤滑噴嘴設(shè)計(jì)的相關(guān)資料，確定了油氣潤滑噴嘴的功能需求和設(shè)計(jì)參數(shù)，并依此建立出無耦合的設(shè)計(jì)矩陣，得到部分特征參數(shù)。討論了特征參數(shù)變化對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)的作用。 4)闡述了有限元方法的基本原理，利用該方法建立了噴嘴中流體的數(shù)值分析方程。利用ANSYS分析了噴嘴特征參數(shù)(直徑、長徑比、收縮角)對(duì)流體流動(dòng)狀態(tài)的影響，通過數(shù)值分析，得到與公理設(shè)計(jì)相似的結(jié)果，驗(yàn)證了公理設(shè)計(jì)方法的正確。
【學(xué)位單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TP391.7;TH117.2
【部分圖文】：

山鋼鐵股份有限公司一煉鋼1400板坯連鑄機(jī)〔‘〕所有軸承采用油氣潤滑直接經(jīng)濟(jì)效益可能超過1000萬元。攀鋼〔5，熱軋平整機(jī)自2003年10月投產(chǎn)以來，運(yùn)行穩(wěn)定，沒有出現(xiàn)軸承燒毀的現(xiàn)象。圖1一1是一典型的油氣潤滑系統(tǒng)。圖1一1油氣潤滑系統(tǒng)實(shí)物示例

氣液兩相流的流型(或流態(tài)):氣液兩相在管道中流動(dòng)時(shí)因壓力、流量、流動(dòng)方向、管道幾何特性、工質(zhì)物性等的不同，能形成各種不同的流型。豎管中最常見的流型(見圖2一1)有:細(xì)小氣泡散布于液相中的氣泡狀流型;管中心為氣彈及壁附近為連續(xù)液膜的氣彈狀流型;管中心為夾帶細(xì)小液滴的氣核和壁附近為連續(xù)液膜的環(huán)狀流型;氣相中含細(xì)小液滴和壁附近無連續(xù)液膜的霧狀流型。不同的流型有不同的流體動(dòng)力學(xué)和傳熱傳質(zhì)規(guī)律。聲一止談︸劉然︸陽戶合·浴產(chǎn)附”筍了袂_庸巍哀_靄川黔薈滋一嗜、卜殉耐產(chǎn)嘴減少尹氣泡狀氣彈狀環(huán)狀霧狀圖2一1豎管中的常見氣液兩相流流型由以上環(huán)狀流的定義，流型示意圖和油氣潤滑的產(chǎn)生機(jī)理，一般認(rèn)為油氣潤滑是環(huán)狀流型。在應(yīng)用數(shù)學(xué)上對(duì)管內(nèi)氣液兩相流進(jìn)行研究時(shí)，主要有兩種流動(dòng)模型:一種是均相流動(dòng)，即氣液兩相介質(zhì)均勻混合、流速相同、處于熱平衡狀態(tài)的流動(dòng)�？砂匆环N均勻混合介質(zhì)的流動(dòng)寫出基本方程，只是流動(dòng)參數(shù)，物性參數(shù)是兩相混合物的。另一種是分相流動(dòng)，即氣液兩相介質(zhì)的流動(dòng)參數(shù)不同，在分界面上存在禍合條件的流動(dòng)。對(duì)于分相流動(dòng)，可按兩相介質(zhì)的流動(dòng)寫出各自的基本方程。同時(shí)寫出它們?cè)诜纸缑嫔系牡満蠗l件，聯(lián)立求解;也可將它們各自的基本方程按禍合條件合并

3，5，6，4a，6，8，9，10運(yùn)行程序可得噴嘴得ANSYS分析模型。采用映射網(wǎng)格劃分方法，可得圖5一2:圖5一2.己劃分網(wǎng)格的噴嘴分析模型ANSYS映射網(wǎng)格劃分的條件是:對(duì)于面，必須是三角形或四邊形，對(duì)于體，必須是四面體、五面體或六面體。此外還要考慮劃分?jǐn)?shù)的匹配問題，對(duì)于四邊形而言必須滿足對(duì)邊劃分?jǐn)?shù)相等的條件。其實(shí)ansyS不僅可以對(duì)三角形和四邊形執(zhí)行映射網(wǎng)格劃分，對(duì)任意多邊形原則上(劃分?jǐn)?shù)匹配)都可以執(zhí)行影射網(wǎng)格劃分，這些方法包括:面的切割、線的合并等，這些方法也可以用在體的映射網(wǎng)格劃分上。從圖4一2可以看出映射網(wǎng)格劃分的十分規(guī)則，這對(duì)最終的計(jì)算結(jié)果的收斂和精度都有利。5，2.5噴嘴內(nèi)的氣液兩相流由油氣潤滑系統(tǒng)工作的原理知道
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 牛鵬;孫啟國;呂洪波;;基于Fluent的油氣兩相射流仿真分析[J];機(jī)械制造與自動(dòng)化;2013年02期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 張永鋒;油氣潤滑系統(tǒng)應(yīng)用理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2011年

2 李志宏;油氣潤滑水平管內(nèi)環(huán)狀流流動(dòng)特性研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

3 牛鵬;滾動(dòng)軸承油氣兩相流潤滑特性研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

本文編號(hào)：2868776