基于動(dòng)網(wǎng)格的圓柱軸承流場(chǎng)計(jì)算

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化論文，論文編號(hào):JX1220  論文字?jǐn)?shù):15897.頁(yè)數(shù):44

摘       要
 滑動(dòng)軸承是轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的重要部件，它的作用是支承發(fā)電機(jī)、大型二氧化碳?jí)嚎s機(jī)等。其性能的好壞直接影響到整個(gè)機(jī)組的工作精度、壽命、可靠性和其他諸多技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。基于大型計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件的有限元方法是滑動(dòng)軸承流場(chǎng)計(jì)算的一種方法。這種方法便于求解復(fù)雜區(qū)域上的問(wèn)題，對(duì)于事先未知的自由邊界或求解區(qū)域內(nèi)部不同介質(zhì)的交界面比較容易處理。并且，動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)的日趨成熟，為此本文借助Fluent軟件，計(jì)算分析較大的軸頸位移、速度擾動(dòng)對(duì)滑動(dòng)軸承流場(chǎng)及其動(dòng)特性的影響打下基礎(chǔ)。
 本論文主要對(duì)圓柱軸承進(jìn)行有限元建模，利用Gambit進(jìn)行建模以及劃分網(wǎng)格，用fluent對(duì)軸承流場(chǎng)進(jìn)行模擬和分析，研究軸承結(jié)果參數(shù)變化對(duì)軸承特性的影響；并基于動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)研究軸承隨轉(zhuǎn)速改變的軸心軌跡的變化情況。將對(duì)了解各種參數(shù)對(duì)軸承的潤(rùn)滑狀態(tài)和動(dòng)力特性的影響提供幫助, 為潤(rùn)滑軸承的優(yōu)化設(shè)計(jì)和選型提供參考, 大大地縮短設(shè)計(jì)周期和節(jié)省設(shè)計(jì)試驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。

關(guān)鍵詞：圓柱軸承  流場(chǎng)計(jì)算  Fluent 動(dòng)網(wǎng)格
 
Abstract
 Bearing rotor system is an important component, its role is supporting generators, compressors and other large Co2. Its performance directly affects the accuracy of the unit's work, life, reliability, and many other technical and economic indicators. Based on large-scale computational fluid dynamics (CFD) software, the finite element method is bearing flow analysis methods. This method is easy to solve the complex regional issues, for the prior unknown free boundary or within the region to solve the interface of different media easier to deal with. And now, moving grid technology matures, this article using Fluent software to calculate and analyze large journal displacement, velocity disturbance on the bearing dynamic characteristics of flow field and the impact of basis.
 This paper primarily on cylindrical bearings for finite element modeling, model by Gambit and the Division of a grid, with fluent on bearing FlowField simulation and analysis, research bearing results parameter variation on bearing characteristics; and research based on the dynamic grid technology change speed bearing orbit changes. Will people understand how the various parameters on the lubrication condition and dynamic characteristics of help, to lubricate the bearing design and selection provides reference, greatly shorten design cycles and saving design.

Keywords: Cylindrical bearing   Flow calculation  Fluent  Moving mesh method
 

目    錄
摘       要 i
Abstract ii
目    錄 iii
第一章 緒論 1
1.1滑動(dòng)軸承的簡(jiǎn)單介紹： 1
1.2選題的背景與意義： 2
1.3研究的方法與技術(shù)路線： 3
第二章 計(jì)算流體力學(xué)概述 4
2.1計(jì)算流體力學(xué) 4
 2.1.1計(jì)算流體力學(xué)定義和特性 4
 2.1.2計(jì)算流體力學(xué)的工作步驟 4
2.2主要數(shù)值計(jì)算方法介紹 5
 2.2.1有限差分法、有限元法、譜方法 5
2.3 Gambit、MATLAB和Fluent軟件簡(jiǎn)介 5
 2.3.1 Gambit 6
 2.3.2 MATLAB 6
 2.3.3 F1uent 7
2.4 控制方程 7
 2.4.1 質(zhì)量守恒方程 7
 2.4.2 動(dòng)量守恒方程 8
 2.4.3 能量守恒方程 8
本章小結(jié) 9
第三章 建模和計(jì)算 10
3.1 Gambit建模 10
3.2 網(wǎng)格劃分 11
3.3 邊界設(shè)置 12
3.4 圓柱軸承的靜態(tài)流場(chǎng)計(jì)算 13
 3.4.1 使用網(wǎng)格 13
 3.4.2 確定計(jì)算模型 14
 3.4.3 定義材料 14
 3.4.4 設(shè)置邊界條件 15
 3.4.5設(shè)置求解控制參數(shù)與迭代 15
本章小結(jié) 16
第四章 計(jì)算結(jié)果的后處理與分析 17
4.1計(jì)算結(jié)果的收斂性分析 17
4.2軸承的油膜壓力各種影響因素的研究 17
 4.2.1 間隙的影響 18
 4.2.2 長(zhǎng)徑比的影響 19
 4.2.3 進(jìn)油壓力的影響 21
 4.2.4 偏心的影響 22
 4.2.5 轉(zhuǎn)速的影響 24
4.3剛度系數(shù) 25
本章小結(jié) 27
第五章   基于動(dòng)網(wǎng)格的圓柱軸承的流場(chǎng)計(jì)算 28
5.1 程序的基本原理 28
5.2程序的導(dǎo)入 28
5.3求解器的設(shè)置 30
5.4運(yùn)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)軸承的流場(chǎng)計(jì)算 31
本章小結(jié) 33
第六章 總結(jié) 34
參考文獻(xiàn) 35
致  謝 36
附  錄 37