本文關(guān)鍵詞：動壓軋機(jī)油膜軸承空化現(xiàn)象研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：現(xiàn)代化軋機(jī)對高性能油膜軸承的需求日益增強(qiáng)，而油膜的工作特性在一定程度上決定著油膜軸承的使用性能和壽命，它包括油膜的承載能力、最小厚度、溫升、空化以及振蕩等問題，，其中，空化和振蕩對油膜的穩(wěn)定性有至關(guān)重要的影響。 本文在前人的研究基礎(chǔ)之上從動壓油膜軸承產(chǎn)生空化的原因以及影響油膜空化過程的因素入手，展開了對軋機(jī)油膜軸承空化現(xiàn)象的研究，并利用軋機(jī)油膜試驗(yàn)臺對油膜的溫度、承載區(qū)壓力以及進(jìn)油壓力進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。 本文的主要研究內(nèi)容及相關(guān)結(jié)論如下： 1．通過對油膜空化時流場狀態(tài)的研究，對計算域流場進(jìn)行分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分，解決了邊界層網(wǎng)格質(zhì)量差的問題。并針對油膜空化過程中的相變問題，在有限體積法的基礎(chǔ)之上建立了氣-液混合數(shù)值模擬方法。 2．通過對油膜壓力場內(nèi)流體高速回轉(zhuǎn)特性的研究，采用SMIPLE算法處理壓力與速度的耦合問題，得到了完整油膜的壓力場，并對承載區(qū)壓力值進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 3．利用本文建立的數(shù)值模擬方法，在油膜壓力場的基礎(chǔ)之上，有效模擬了油膜的空化過程，并對空化區(qū)的空穴分布狀態(tài)進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：油膜空化區(qū)的主體部分由體積分?jǐn)?shù)大于0.2的空穴組成，而體積分?jǐn)?shù)小于0.2的空穴雖然數(shù)量超過60%，但總體積比例不到2%，且主要分布在空化區(qū)的邊緣和出油口附近。 4．針對不同的工況，本文分別對潤滑油的粘性、表面張力以及軸承的進(jìn)油壓力和轉(zhuǎn)速對油膜空化過程的影響進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：空化程度隨潤滑油的粘度增加而增加，并且粘性通過對流場邊界層分離的影響決定了空化初生的位置；表面張力增大時，空化面積雖有微小增長，但空穴能達(dá)到的最大直徑變�。贿M(jìn)油壓力對空化過程沒有明顯的影響；轉(zhuǎn)速通過對油膜壓力的影響直接決定了空化區(qū)的大小、形狀、位置，轉(zhuǎn)速變化大時，空化區(qū)的遷移現(xiàn)象十分明顯。
【關(guān)鍵詞】：油膜軸承 分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格 有限體積法 油膜壓力場 空化現(xiàn)象 空穴分布
【學(xué)位授予單位】：太原科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH133.3;TG333
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 課題研究的背景及意義9-13
• 1.1.1 軋機(jī)油膜軸承的發(fā)展概況9-11
• 1.1.2 課題研究的目的和意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 第二章 油膜空化機(jī)理及空化數(shù)學(xué)模型的建立17-29
• 2.1 引言17
• 2.2 空化現(xiàn)象分析17-20
• 2.2.1 空化產(chǎn)生的原因及類型分析18-19
• 2.2.2 空化特性的研究19-20
• 2.3 動壓油膜軸承的空化機(jī)理20-21
• 2.4 空化過程的基本控制方程21-23
• 2.4.1 流體的平衡微分方程21-22
• 2.4.2 組分守恒定律22-23
• 2.4.3 兩相流的動力學(xué)粘度計算23
• 2.5 空化區(qū)混合模型的建立23-24
• 2.6 空化數(shù)學(xué)模型的建立24-28
• 2.6.1 基于質(zhì)量分?jǐn)?shù)的空化數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.6.2 基于體積分?jǐn)?shù)的空化數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.7 本章小結(jié)28-29
• 第三章 油膜流場的有限體積計算方法研究29-41
• 3.1 引言29
• 3.2 油膜流場的有限體積法計算原理29-33
• 3.3 Navier-Stokes 方程的離散33-35
• 3.4 控制體結(jié)構(gòu)與變量分布35-37
• 3.5 油膜分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的建立37-40
• 3.6 本章小結(jié)40-41
• 第四章 基于 FLUENT 油膜空化過程的仿真計算與分析41-53
• 4.1 引言41
• 4.2 數(shù)值計算的預(yù)處理41-45
• 4.2.1 初始條件與邊界條件41-43
• 4.2.2 數(shù)值計算方案的確定43-45
• 4.3 油膜壓力計算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析45-47
• 4.4 空化現(xiàn)象的仿真計算與分析47-49
• 4.5 油膜空穴分布特性的研究49-52
• 4.6 本章小結(jié)52-53
• 第五章 影響油膜空化過程的因素研究53-67
• 5.1 引言53
• 5.2 潤滑油物性對空化的影響53-60
• 5.2.1 潤滑油的粘性對空化的影響54-57
• 5.2.2 潤滑油的表面張力對空化的影響57-60
• 5.3 進(jìn)油壓力對空化的影響60-62
• 5.4 轉(zhuǎn)速對空化的影響62-65
• 5.5 本章小結(jié)65-67
• 第六章 實(shí)驗(yàn)研究67-73
• 6.1 引言67
• 6.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)67-69
• 6.2.1 液壓與傳動系統(tǒng)68-69
• 6.2.2 潤滑與控制系統(tǒng)69
• 6.3 實(shí)驗(yàn)原理及方案69-71
• 6.4 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集及結(jié)果分析71-72
• 6.5 本章小結(jié)72-73
• 第七章 結(jié)論與展望73-75
• 7.1 結(jié)論73
• 7.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 致謝79-81
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：317433