高铁轴承试验台陪试轴承腔气液两相流研究

发布时间：2017-05-03 22:00

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【摘要】：高速铁路轴承试验台的研制源于国家高技术研究发展计划（863计划）项目。为使高铁轴承试验台陪试轴承在高转速、重载荷下正常工作，迫切需要对陪试轴承的润滑进行研究和分析。本文主要对高铁轴承试验台陪试轴承腔内气液两相流动特性进行研究和数值模拟，重点对陪试轴承腔内润滑油流动状态进行详细分析，，为高铁轴承试验台陪试轴承的润滑系统设计提供理论指导。 本文首先分析了高铁轴承试验台及轴承腔气液两相流国内外研究现状，根据轴承腔流动情况选择合理的计算模型并将内部进行合理的简化，利用FLUENT软件建立模型，并用其自带的划分网格软件进行前处理；其次根据实际工况设定边界条件，选择VOF模型、标准k-ε湍流模型并考虑壁面粘附模型进行数值模拟，并选用旋转坐标系建立两相流守恒方程；然后通过改变喷油量、主轴转速和出口直径等工况参数，分析轴承腔壁面沿周向每隔20o的腔压、速度的分布特点及区别，并对陪试轴承出口处平均压力和出口油气体积比的影响进行分析；最后选用分散相连续相耦合模型对轴承腔内部两相流流场分布情况进行数值模拟，通过改变不同的工况参数，对轴承腔内油膜厚度、油膜运动速度、气流运动速度等参数在腔内分布情况的影响进行研究，并分析其原因。 本文的分析结果为高铁轴承试验台陪试轴承润滑系统的设计提供依据和理论指导，并为高铁轴承试验台设计和改进提供理论性和数据支持。
【关键词】：高铁轴承试验台 陪试轴承腔 气液两相流 VOF模型 分散相连续相耦合模型
【学位授予单位】：河南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH133.3;TH703
【目录】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 课题研究背景及意义7-9
• 1.2 高铁轴承试验台研究现状9-11
• 1.3 轴承腔气液两相流研究现状11-12
• 1.4 课题来源12
• 1.5 课题研究内容12-15
• 第2章 气液两相流 VOF 模型分析的理论基础15-21
• 2.1 CFD 理论和 FLUENT 软件概述15-16
• 2.1.1 CFD 理论15-16
• 2.1.2 FLUENT 数值模拟工具介绍16
• 2.2 标准 k-ε湍流模型16-17
• 2.2.1 湍流方程17
• 2.2.2 模型常数17
• 2.3 旋转坐标系下的控制方程17-19
• 2.4 VOF 模型方程19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第3章 气液两相流 VOF 模型计算结果分析21-35
• 3.1 计算域21-22
• 3.2 网格划分22-25
• 3.3 计算模型与边界条件25-27
• 3.3.1 计算模型25-27
• 3.3.2 边界条件27
• 3.4 仿真结果及分析27-34
• 3.4.1 收敛残差图27-30
• 3.4.2 不同工况对轴承腔内气液两相流动压力的影响30-32
• 3.4.3 陪试轴承出口平均压力32-33
• 3.4.4 工作参数对回油孔气体积比的影响33-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第4章 分散相连续相耦合数值计算理论35-45
• 4.1 连续相和分散相方程35-38
• 4.1.1 连续相方程35-36
• 4.1.2 颗粒相基本方程36
• 4.1.3 分散相连续相耦合36-38
• 4.2 壁面液膜模型38-44
• 4.2.1 飞溅39-41
• 4.2.2 壁面液膜颗粒守恒方程41-44
• 4.3 本章小结44-45
• 第5章 分散相连续相耦合模型计算结果分析45-51
• 5.1 边界设置45
• 5.2 数值模拟结果及分析45-50
• 5.3 本章小结50-51
• 第6章 结论与展望51-53
• 6.1 结论51
• 6.2 展望51-53
• 参考文献53-57
• 致谢57-58
• 附录 INA 高速铁路轴承河南科技大学试验台58-59
• 攻读硕士学位期间的研究成果59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 郭凯;苑士华;邵子桐;;喷射润滑高速轴承内部油气两相流动研究[J];北京理工大学学报;2012年10期

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8 李世s

本文编号：343794