高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承腔氣液兩相流研究
本文關(guān)鍵詞:高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承腔氣液兩相流研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:高速鐵路軸承試驗(yàn)臺(tái)的研制源于國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目。為使高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承在高轉(zhuǎn)速、重載荷下正常工作,迫切需要對(duì)陪試軸承的潤滑進(jìn)行研究和分析。本文主要對(duì)高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承腔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)特性進(jìn)行研究和數(shù)值模擬,重點(diǎn)對(duì)陪試軸承腔內(nèi)潤滑油流動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析,,為高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。 本文首先分析了高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)及軸承腔氣液兩相流國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,根據(jù)軸承腔流動(dòng)情況選擇合理的計(jì)算模型并將內(nèi)部進(jìn)行合理的簡化,利用FLUENT軟件建立模型,并用其自帶的劃分網(wǎng)格軟件進(jìn)行前處理;其次根據(jù)實(shí)際工況設(shè)定邊界條件,選擇VOF模型、標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型并考慮壁面粘附模型進(jìn)行數(shù)值模擬,并選用旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系建立兩相流守恒方程;然后通過改變噴油量、主軸轉(zhuǎn)速和出口直徑等工況參數(shù),分析軸承腔壁面沿周向每隔20o的腔壓、速度的分布特點(diǎn)及區(qū)別,并對(duì)陪試軸承出口處平均壓力和出口油氣體積比的影響進(jìn)行分析;最后選用分散相連續(xù)相耦合模型對(duì)軸承腔內(nèi)部兩相流流場分布情況進(jìn)行數(shù)值模擬,通過改變不同的工況參數(shù),對(duì)軸承腔內(nèi)油膜厚度、油膜運(yùn)動(dòng)速度、氣流運(yùn)動(dòng)速度等參數(shù)在腔內(nèi)分布情況的影響進(jìn)行研究,并分析其原因。 本文的分析結(jié)果為高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)陪試軸承潤滑系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)和理論指導(dǎo),并為高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)和改進(jìn)提供理論性和數(shù)據(jù)支持。
【關(guān)鍵詞】:高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái) 陪試軸承腔 氣液兩相流 VOF模型 分散相連續(xù)相耦合模型
【學(xué)位授予單位】:河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:TH133.3;TH703
【目錄】:
- 摘要2-3
- ABSTRACT3-7
- 第1章 緒論7-15
- 1.1 課題研究背景及意義7-9
- 1.2 高鐵軸承試驗(yàn)臺(tái)研究現(xiàn)狀9-11
- 1.3 軸承腔氣液兩相流研究現(xiàn)狀11-12
- 1.4 課題來源12
- 1.5 課題研究內(nèi)容12-15
- 第2章 氣液兩相流 VOF 模型分析的理論基礎(chǔ)15-21
- 2.1 CFD 理論和 FLUENT 軟件概述15-16
- 2.1.1 CFD 理論15-16
- 2.1.2 FLUENT 數(shù)值模擬工具介紹16
- 2.2 標(biāo)準(zhǔn) k-ε湍流模型16-17
- 2.2.1 湍流方程17
- 2.2.2 模型常數(shù)17
- 2.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的控制方程17-19
- 2.4 VOF 模型方程19-20
- 2.5 本章小結(jié)20-21
- 第3章 氣液兩相流 VOF 模型計(jì)算結(jié)果分析21-35
- 3.1 計(jì)算域21-22
- 3.2 網(wǎng)格劃分22-25
- 3.3 計(jì)算模型與邊界條件25-27
- 3.3.1 計(jì)算模型25-27
- 3.3.2 邊界條件27
- 3.4 仿真結(jié)果及分析27-34
- 3.4.1 收斂殘差圖27-30
- 3.4.2 不同工況對(duì)軸承腔內(nèi)氣液兩相流動(dòng)壓力的影響30-32
- 3.4.3 陪試軸承出口平均壓力32-33
- 3.4.4 工作參數(shù)對(duì)回油孔氣體積比的影響33-34
- 3.5 本章小結(jié)34-35
- 第4章 分散相連續(xù)相耦合數(shù)值計(jì)算理論35-45
- 4.1 連續(xù)相和分散相方程35-38
- 4.1.1 連續(xù)相方程35-36
- 4.1.2 顆粒相基本方程36
- 4.1.3 分散相連續(xù)相耦合36-38
- 4.2 壁面液膜模型38-44
- 4.2.1 飛濺39-41
- 4.2.2 壁面液膜顆粒守恒方程41-44
- 4.3 本章小結(jié)44-45
- 第5章 分散相連續(xù)相耦合模型計(jì)算結(jié)果分析45-51
- 5.1 邊界設(shè)置45
- 5.2 數(shù)值模擬結(jié)果及分析45-50
- 5.3 本章小結(jié)50-51
- 第6章 結(jié)論與展望51-53
- 6.1 結(jié)論51
- 6.2 展望51-53
- 參考文獻(xiàn)53-57
- 致謝57-58
- 附錄 INA 高速鐵路軸承河南科技大學(xué)試驗(yàn)臺(tái)58-59
- 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果59
【參考文獻(xiàn)】
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8 李世s
本文編號(hào):343794
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