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针对高压大排量径向柱塞泵滑靴副油膜的摩擦与润滑失效问题,在充分考虑油液的弱可压缩性以及黏温、黏压特性基础上,对滑靴副流场及固体域结构展开流固热耦合数值模拟,探讨不同工况对滑靴副油膜的支承特性以及滑靴、定子结构强度变化的影响规律.研究结果表明:随着径向柱塞泵工作压力的升高,滑靴副油膜压力有较大幅度的上升,油膜的速度场与温度场基本不变;随着径向柱塞泵转速的增大,滑靴副油膜内油液的速度及温度均有较大幅度的上升,油膜的压力场基本不变;滑靴的最大变形与应力均出现在滑靴副中心油腔底部的阻尼孔出口边缘,该部位几何结构较薄,且承受中心油腔高压油压力载荷与温度载荷,是整个滑靴结构中强度最薄弱的部分;同时,黏性摩擦产热导致的油膜温升对滑靴副的结构强度有较大影响,也是限制柱塞泵转速提升的一个重要因素.研究结果可为高压大排量径向柱塞泵滑靴副优化设计提供一定的参考. 相似文献
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采用试验测试与数值仿真相结合的方法,以一款国IV非道路柴油机为研究对象,基于顺序耦合思想建立了缸盖-冷却水流固耦合传热模型,研究了缸盖的温度场、热应力和热应变的分布规律。研究结果表明:将缸盖和冷却水作为一个耦合系统进行流固耦合传热研究,能够将难以确定的外边界条件转换成内边界条件,从而更好地模拟内燃机工作循环过程中缸盖的传热状态,使仿真结果与试验结果误差更小,在5%以内。从数值仿真分析发现,冷却水高温区域主要集中在鼻梁区以及排气侧部分狭窄区域;缸盖的4个鼻梁处温度较高,并在鼻梁处出现应力集中现象,最高温度和最大应力均出现在第4缸鼻梁处;缸盖在排气侧周边的变形较大,最大变形在EGR冷却水入口处的尖角位置。 相似文献
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《农业装备与车辆工程》2015,(10)
应用CFD动网格技术和VOF多相流模型,对活塞内冷油腔振荡冷却进行了数值模拟研究,揭示了发动机转速和冷却喷嘴的喷油量对振荡冷却流动与传热特性的影响规律,并根据计算结果为活塞的温度场计算提供了第三类边界条件,从而进一步研究了转速和喷油量对活塞温度场的直接影响规律。研究结果表明:相同喷油量下,机油填充率随着发动机转速的提高而下降,平均换热系数反而略有增大,活塞温度变化较小;相同转速下,机油填充率随着喷油量增加迅速增大,换热系数随之增大,活塞温度明显降低。 相似文献
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基于弹流润滑理论和旋转轴密封的泵送机理,综合考虑密封唇表面粗糙度和表面纹理的影响,建立了油封密封区域的混合润滑数值模型.模型耦合了流体力学、变形分析、接触力学、温度能量守恒方程和黏温方程, 通过迭代求解数值方程,得到不同表面纹理(圆形、正方形、等边三角形)油封唇口的温度分布、不同转速下油封唇口的最高温度,对比分析了表面纹理对油封接触面温度的影响以及温度升高对油封泵吸率、油膜厚度、摩擦扭矩等密封性能的影响.结果表明:随着转速的增大,唇口最高温度线性递增,表面纹理明显提高了油封的唇部温度;油封工作时,摩擦面的温度从两侧向中间急剧递增,纹理区域温度明显升高,但3种纹理油封之间差异不具有统计学意义.温度升高导致3种纹理油封的泵吸率、油膜厚度、唇口密封压力下降,明显降低了油封的密封性能. 相似文献
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为了有效改善多级离心泵转子系统的临界转速问题,利用转子动力学理论结合有限元分析方法,分析比较了几种不同因素对多级离心泵转子固有频率（可转化为临界转速）的影响,同时利用实体模型进行了振动模态数值分析,给出了相应的弯振和扭振阵型图．定量地比较了流固耦合作用和旋转软化效应对转子固有频率的影响,给出了影响转子临界转速的因素与优化方法,并将数值计算结果与试验结果进行了比较．分析表明准确地简化支承,并合理地确定支承刚度、阻尼矩阵是精确计算临界转速的必要前提;流固耦合作用对叶片产生的液体力相当于对叶轮添加了虚质量的缘故,而旋转软化通过科里奥利效应起作用;多级离心泵转子的干临界转速与湿临界转速差别较大,计算值与试验值基本一致．ANSYS 数值模拟具有一定的准确性,为多级离心泵的转子的设计提供了一定的参考． 相似文献