车用传动装置润滑系统的流动与传热仿真

提出了车用传动装置润滑系统流动与传热的稳态仿真模型。基于一维不可压缩流动方程,建立了润滑油流动的仿真模型;研究了传动润滑系统的传热机理,采用热网络法建立了润滑系统的传热模型;对某型坦克液力机械传动装置润滑系统的流动与传热进行了仿真,预测了润滑系统的流量、压力和温度分布,仿真结果与试验值基本吻合。本研究为车用传动装置润滑系统的流动与传热性能提供了一种有效的理论分析手段和仿真方法。     

航空发动机主轴承环下供油系统两相分相流动分析

以航空发动机主轴承环下供油润滑系统为研究对象,考虑气液两相对润滑介质流态及润滑性能的影响,基于有限体积法建立了润滑介质在分相流动状态下的计算模型.采用SIMPLEC方法,得出了分相流动情况下两相的分布情况以及含气率、喷嘴喷射流量和系统转速等工况参数对轴承环下出口润滑油平均速度以及平均压力的影响,并与单相流动模型的计算结果进行了比较.结果表明,在分相流动状态下,随着含气率的增大,轴承环下出口润滑油流动速度和压力都减小,使得轴承润滑冷却性能下降;在分相流动和单相流动状态下,随着喷射流量和转速的增大,环下出口润滑油流动速度和压力都增大,使得轴承润滑冷却性能提高;而当喷射流量超过一定值时,环下供油系统的润滑效率降低.在分相流动状态下得到的润滑油流动速度和压力都小于单相流动状态下的数值.     

车辆传动装置供油系统建模仿真及实验研究

运用AMESim软件建立了某车辆传动装置供油系统的仿真模型,分析了换挡、转向子系统和润滑子系统的供油特性,并通过实验验证了不同工况下供油系统流量、压力的变化。所获得的仿真模型和有关数据,为后续优化该传动装置供油系统提供了基础。     

滑动轴承内润滑油流动特性分析与实验研究

针对滑动轴承内润滑油流动复杂的特点,提出基于雷诺方程的滑动轴承内润滑油流动特性的数值求解方法.对滑动轴承内润滑油流动情况进行数值模拟计算,得到不同供油压力下的润滑油流量特性和压力分布,并利用润滑油系统试验台进行滑动轴承缩比实验验证.数值模拟计算结果与缩比模型实验结果吻合较好,验证了数值模拟计算方法的可靠性,同时也验证了缩比模型实验方案的正确性,为进一步分析研究滑动轴承润滑技术提供了理论和实验支持.     

摩根动静压油膜轴承润滑系统在板带轧机的改进

介绍了摩根动静压油膜轴承，对轧辊和油膜轴承进行受力分析；明确了润滑系统供油管路的功能，并作适当调整，解决油膜轴承润滑油流量低的问题。     

采用高黏度润滑油的复杂管路齿轮箱润滑系统设计

针对采用强制喷油润滑的齿轮箱的润滑系统管路复杂、润滑点多、润滑油黏度高的特点,利用Dudley等提出的方法计算该齿轮箱功率损失,提出流量计算与分配原则;综合考虑温度、润滑油黏度、沿程流阻、局部流阻等因素,对系统特性进行仿真分析;对设计的润滑系统进行试验测试和优化,验证设计的润滑系统的有效性。研究表明,利用合适的方法精确计算齿轮箱各润滑点的功率损失,并进行系统总供油量的合理计算与分配,对齿轮箱润滑系统设计和保证齿轮箱可靠运行至关重要;采用高黏度润滑油的复杂管路齿轮箱润滑系统设计,不能忽略管路流阻损失的影响;温度变化对采用高黏度润滑油的复杂管路润滑系统的影响较大,设计时应加以关注。     

自润滑推力滑动轴承润滑油流量计算方法研究

为探究自润滑推力滑动轴承在润滑时各流道的润滑油流量,以SM系列自润滑轴承作为研究对象,先将各流道分为多个阻力损失求解区域,然后由各区域间的串、并联关系得出流场总的阻力损失,根据润滑油流动所产生的阻力损失等于推力头处离心泵泵油产生的压力,从而求解出滑动轴承内各润滑油流道的流量和压力。应用流场仿真软件对轴承润滑油循环流动进行模拟仿真,得到各流道的流量与压力,并搭建试验台,测试轴承内各流道的流量和压力。将三种方法所得流量随转速变化的数据进行对比,以验证理论计算的正确性。     

高黏度复杂管路流量分配研究与试验验证

基于伯努利方程,针对高黏度复杂管路的润滑系统,考虑润滑油在管路中的沿程损失、局部损失等,提出了高黏度复杂管路润滑系统中各支路润滑油流量的计算分析方法,并以某型高速重载齿轮箱为研究对象,对其各支路的润滑油流量进行计算。通过对比分析润滑油流量的试验数据与计算数据,验证了该方法的正确性。该方法对于高黏度复杂管路润滑系统的设计具有重要的工程指导意义。     

轴承腔中均匀流体/壁面油膜分层流动分析

航空发动机轴承腔精确的润滑与换热设计依赖于对其内油气两相润滑介质流动与换热本质的认识。针对轴承腔内复杂的油气两相润滑介质流动状态,建立轴承腔均匀流体/壁面油膜分层流动分析模型,开展腔内油气两相润滑介质流动特性研究,探讨转子转速和润滑油供油量对均匀流体和壁面油膜两相介质压力、速度以及温度分布的影响。分析模型中,气相介质(含油滴)的等效物理特征参数通过离散油滴和气相介质的组分比例关系确定,各固体壁面与流体介质的对流换热系数根据其各自的传热特性确定。研究结果表明,均匀流体与壁面油膜两相介质的压力随着润滑油供油量的增加而增大,受转子转速的影响较为复杂;均匀流体与壁面油膜两相介质的速度随着转子转速的增高而增大,受润滑油供油量影响较小;均匀流体的温度随着润滑油供油量的增加而减小,受转子转速的影响较小;与均匀流体温度不同,壁面油膜的温度随着转子转速的增加而增大,随着润滑油供油量的增加而减小。建立了轴承腔试验台系统,开展了轴承腔油气两相流动状态下的压力和温度测试,压力和温度试验结果与理论计算结果均具有较好的吻合性,验证了提出的理论分析方法的可靠性。     

动静压油膜轴承润滑系统的低温启动调整

本文介绍了摩根动静压油膜轴承,对轧辊和油膜轴承进行受力分析;明确了润滑系统供油管路的功能。经调整,解决了冬季油膜轴承润滑油流量低的问题。     

某发动机复杂油路流场分析及优化设计

以某航空发动机附件齿轮箱“连通折弯式”的复杂油路为研究对象，对油路内部的三维流场进行仿真分析并建立压力-流量模型。基于流场的计算结果，分析齿轮箱进口润滑油流量不足的原因并提出优化方案。结果表明：该发动机因喷嘴结构设计不当，导致齿轮箱油路中局部流通面积较小，局部阻力损失较大，使得油路进口处的润滑油流量偏小。通过对喷嘴结构局部优化，提高了油路中局部流通面积，有效增加了进口的润滑油流量，满足了设计要求。优化后的齿轮箱油路中，压力损失最大的区域在每个喷嘴的喷孔段，但各个管流段压力变化不大，整个油路的压力分布更加合理。建立齿轮箱工作压力范围内的压力-流量的数学模型，为不同进口压力下的润滑油体积流量选择提供了数据支撑     

传动供油管网流阻特性复合维度建模分析方法研究

建立了基于AMESim的履带式车辆液压供油系统管网一维仿真模型和基于CFD的三维仿真模型。通过对具体元件和整个管网的对比分析,表明一维仿真模型与三维仿真模型的误差不超过10%,可以作为供油系统初设计的依据,以缩短仿真分析时间。三维仿真分析模型更准确,且能揭示内部流场分布,可作为终设计的特性分析。这种结合一维分析和三维分析的复合维度建模分析方法为履带式车辆液压供油系统的高效设计提供了新的分析方法。     

旋转压缩机吸油管特性数值研究

在不考虑润滑油可压缩性的条件下,采用标准k-ε湍流模型,对旋转压缩机供油系统进行了数值模拟,分析了吸油管入口大小对供油量的影响,并揭示了吸油管内压力分布及影响供油量的机理.计算结果表明:当吸油管入口太小时,由于节流效应,供油系统供油量明显不足;当吸油管入口太大时,虽然节流效应已不明显,但是吸油管内壁面无法形成高压区,供油量反而减小.吸油管入口大小存在一个最优值,此时节流效应不明显,又能在吸油管内壁面形成高压区,从而使供油系统达到最大供油量.     

高铁驱动齿轮箱稳态温度场分析建模与仿真

为提高高铁齿轮箱温度场仿真计算精度和为齿轮箱润滑油流道结构改进效果评价提供支撑,结合高铁驱动齿轮箱的传动原理、结构特点及润滑方式,分析其热源及散热途径,提出基于流场仿真分析及监测数据来精确计算对流换热系数,以及依托试验数据对发热功率计算公式中有关系数进行优选的方法;利用正交仿真试验法研究分析风速、行车速度、环境温度和注油量等运行工况参数对齿轮箱稳态温度场分布的影响规律。结果表明:运行工况参数对高铁驱动齿轮箱的稳态温度分布影响程度从大到小的顺序依次为行车速度、环境温度、注油量和风速;轴承温度随行车速度、环境温度增加而升高,随风速增大而降低;随着注油量的增加,轴承温度呈先降低后升高的趋势。该方法仿真计算的轴承温度误差小于5%,可以满足工程分析计算要求。     

压裂泵滑动轴承流体动压润滑性能研究*

压裂泵的十字头滑履与导板间隙、供油流量和油压等关键参数,目前主要通过工程经验进行调节,缺乏科学依据,易致导板磨损和烧瓦,严重影响压裂泵服役寿命。针对以上问题,建立3500HP压裂泵的轴瓦、轴承间隙及润滑油组成的流体力学系统,利用计算流体力学软件Fluent进行滑动轴承的流场分析,考察润滑油黏度、轴瓦间隙、润滑流量、润滑油压对压裂泵用滑动轴承的影响。结果表明：随着滑履与导板间隙的减小,导板的形变与应力会增大,最优导板间隙为0.5 mm左右;增大供油流量会使导板的形变与应力降低,供油流量最好不低于2.2 L/min;增大供油黏度会使导板的形变与应力变大,在0.2~0.4 Pa·s范围内供油黏度越小越好;随着供油油压的增大,导板的形变与应力增加显著,当油压大于4 MPa时,导板的应变与应力呈现指数级增大,当供油油压为3 MPa时,导板的形变与应力达到最小值。     

超高压柱塞泵动力端齿轮箱润滑油甩油分析

为了解齿轮箱内部润滑油和空气多相流瞬态流场情况,采用浸入固体法结合VOF(Volume Of Fluids)多相流模型,对超高压柱塞泵动力端齿轮箱润滑油的甩油过程进行计算流体动力学仿真分析。通过分析得到齿轮箱内润滑油分布情况、齿轮表面润滑油速度和体积分数,以及截面压力,进而可以对齿轮箱内部润滑油飞溅润滑过程进行预测。     

润滑油对R32在水平光管内流动沸腾换热特性及压降的影响

对R32在φ5mm和φ7mm的水平光管内的流动沸腾时,润滑油对换热与压降特性的影响进行了试验研究,试验的质量流量范围为100~500 kg/(m~2·s),润滑油的含量在0~5%之间。结果表明,沸腾换热系数随着质量流量的增大而增大。在低干度区,换热系数随干度的增大而增大,当干度达到0.7~0.8时,换热系数达到最大。随着润滑油含量的增大,局部换热系数在减小。压降随着管径的减小和质量流量的增大而增大。润滑油含量的增大,导致压降的增大。在5mm管内,润滑油含量对换热系数和压降影响比较明显。     

柴油机主油道溢流阀仿真分析

将建模仿真分析方法借鉴用于柴油机润滑系统开发中,借助MATLAB的Simulink软件,对柴油机内控制主油道压力的最重要的直动式溢流阀做仿真计算,完成在脉动流量输入下的进入主油道油压的动特性响应分析,最终通过柴油机润滑系统综合试验得到基本验证。