油气润滑系统中喷嘴的工作性能研究

发布时间：2017-04-16 02:04

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【摘要】：随着机械行业的发展,油气润滑作为精细润滑的典型方式越来越广泛的应用于现代工业中。油气润滑采用高速气体带动润滑油以环状流的形式输运到润滑点的方式对润滑点润滑,因此在输运过程中油气两相流的流场的变化对润滑效果有着至关重要的作用。 喷嘴处于油气润滑系统末端,是油气环状流作用在润滑点前通过的最后一个元器件,它的工作性能直接影响油气润滑的效果,因此对喷嘴工作性能的研究是十分必要且重要的。 本文利用计算流体力学CFD分析软件Fluent对油气环状流经突缩管道进行了仿真计算,结合自主设计的油气润滑实验台和MRH-3油气润滑摩擦实验台对喷嘴在滑动轴承的油气润滑中的工作性能进行了摩擦学实验,得到如下结论： (1)运用Fluent软件对油气环状流通过突缩管道的流动特性进行了仿真计算。研究了突缩管的入口管径、出口管径以及突缩角度等结构参数对环状流突缩特性的影响,得到了突缩管内的油膜分布、压力分布和速度分布曲线及其变化规律。研究了系统参数对环状流通过突缩管突缩特性的影响,分析了气速对管内油膜、速度以及压力的分布的影响,结果表明低速更利于环状流平稳均匀地输送。 (2)根据轴承工作的特点以及油气润滑工作原理,选取试块温度、腔体温度以及摩擦系数为喷嘴润滑效果的评价指标,设计并制作了多种结构参数的喷嘴,拟定了喷嘴工作性能研究的摩擦学实验方案。 (3)研究了系统参数对喷嘴工作性能的影响。在不同油量和气速条件下,实验研究了喷嘴的工作性能,并绘制了试块温度、腔体温度以及摩擦系数的变化曲线。结果表明存在最佳油量,摩擦系数、试块温度以及腔体温度在该油量条件下为最小值；摩擦系数、试块温度以及腔体温度随着气压的增加而逐渐减小。 (4)研究了结构参数对喷嘴工作性能的影响。选取出口管径、突缩角度以及工作角度做为喷嘴的结构特征,利用正交实验法设计了三水平三因素的正交实验,分析了试块温度、腔体温度以及摩擦系数的变化曲线及其规律。结果表明试块温度随时间成正比例增长,腔体温度随时间增加先快速增长,随后进入平稳期,整体呈对数曲线趋势。实验结果的正交化分析表明出口管径是影响喷嘴工作性能的最显著因素,其次为工作角度,最次为突缩角度。实验还得到了喷嘴工作性能的最佳因素组合。
【关键词】：油气润滑 环状流 喷嘴 轴承
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 目录6-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8-9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 油气润滑技术的研究现状9-11
• 1.2.2 喷嘴的研究现状11-12
• 1.2.3 轴承润滑的摩擦学实验的研究现状12-14
• 1.3 研究意义与研究方法14-15
• 2 环状流通过突缩管的突缩特性研究15-32
• 2.1 结构参数对环状流突缩特性的影响15-28
• 2.1.1 入口管径对环状流突缩特性的影响16-21
• 2.1.2 出口管径及突~.角度对环状流突缩特性的影响21-28
• 2.2 系统参数对环状流突缩特性的影响28-30
• 2.3 本章总结30-32
• 3 实验装置与实验方法32-39
• 3.1 油气润滑实验台32-33
• 3.2 喷嘴结构的设计33-34
• 3.3 摩擦学实验台34-37
• 3.4 摩擦实验评价指标及实验方法37-38
• 3.4.1 摩擦实验评价指标37
• 3.4.2 实验方法37-38
• 3.5 本章总结38-39
• 4 油气润滑系统中喷嘴工作性能的摩擦学实验研究39-53
• 4.1 系统参数对喷嘴工作性能影响的摩擦学实验39-43
• 4.2 结构参数对喷嘴工作性能的影响的摩擦学实验43-52
• 4.3 本章总结52-53
• 5 结论和展望53-55
• 5.1 结论53-54
• 5.2 展望54-55
• 参考文献55-58
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

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本文编号：309745