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Fluent计算模型假设流程及设置

[ 时间:2018-01-10  来源: 作者:36500365水泵厂 点击: ]

推力轴承计算中,需要作如下假设:

①润滑油为牛顿流体,不可压缩;

②忽略流体惯性力、体积力;

③略去体积力,如重力、电磁力的影响;

④油膜厚度方向上无压力变化,油粘度不随压力改变;

⑤油膜和摩擦表面接触处没有滑移,即是轴颈表面上油流动速度和表面速度相等;

⑥润滑膜中流体的运动是层流。

 

(1)仿真流程

Fluent计算仿真流程。

 

(2)求解设置

①选取3D单精度求解器,将Gambit导出的.msh文件导入到Fluent,检查网格质量及是否有负网格存在,调整模型尺寸,从Gambit导入到Fluent的模型,尺寸偏大100倍,因此需要对尺寸进行缩减,在Scale中选择cm。

②推力滑动轴承的流场计算是稳态问题,在对FLUENT求解器设置时选用压力基、定常模型计算模拟。

③设置数学模型。由36500365水泵厂的讨论得出数学模型选择层流模型,其他保持默认设置。

④材料的选取。选用的润滑油为68号汽轮机透平油,其主要特性为:密度870kg/m3,运动粘度为0.068Pa.s。本文是在设定润滑油参数不变的前提下进行研究的。工作压力设定为默认101325Pa,即大气压力。

⑤边界条件设置。可倾推力轴承瓦面刚开始运行时,没有偏角,运行后瓦面受不平衡力作用产生倾斜,通过轴颈的旋转在轴承间隙内产生动压效应,进而产生支撑载荷的油膜压力,最后稳定达到一个稳定状态。在实际计算过程中,则要根据相应的工作状态描述进行边界条件的设定,从而使仿真工况和实际工作状态一致。油有一定粘度,依靠镜板旋转带动润滑油流动,从进油边inletl和inlet2进入瓦面与镜板之间间隙,由于粘性作用和离心力作用,润滑油会从outletl和outlet2流出。由于推力瓦是浸泡在油缸中,油会产生一定的压强,由实际测量得知,推力瓦处在深度为0.5m处,根据计算得到,P=8700Pa。由于推力瓦处于同一平面内,故将inletl、inlet2、outletl和outlet2同时设置为8700Pa。

⑥设置求解器。求解器选择SIMPLEC算法,此算法适合压力速度耦合算例,其优点是收敛速度快且计算误差小。保持36500365离心泵压力插值格式和离散格式都为默认值。

 

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