不同数目喷嘴油气润滑滑动轴承冷却换热的研究

摘要

近年来随着润滑技术的不断进步，油气润滑技术应运而生。油气润滑技术目前已成为世界上最先进的润滑方式之一，但过去几十年国内外学者将大量精力都放在油气润滑滚动轴承的研究上，对油气润滑滑动轴承的相关研究很少。近几年，由于油气润滑技术在滚动轴承上的应用已趋于成熟，其又具有良好的润滑和冷却效果，因此，围绕在油气润滑滑动轴承上的研究逐渐增加，并取得了一定的技术进展。对已有的关于油气润滑技术在滑动轴承上的研究，以改变轴承流道结构和喷射参数对润滑特性和换热效果影响的研究居多，对于喷嘴数目在油气润滑滑动轴承换热机理的影响研究较少。为此，本文以油气润滑滑动轴承为研究对象，采用Fluent软件数值模拟油气润滑过程，以单喷嘴喷射参数对滑动轴承换热效果的影响为基础，针对不同喷嘴数目对滑动轴承换热的影响进行了系统分析。
　　（1）综述了国内外相关研究现状和发展趋势，对油气润滑喷射冷却技术进行了详细的论述分析。阐述了油气润滑在滑动轴承上的换热理论，并且为了详细研究复杂流场的换热，建立了油气二相流模型。
　　（2）通过数值模拟计算的方法模拟了单喷嘴喷射滑动轴承换热过程，研究了喷射高度、二相流雷诺数和主轴转速对滑动轴承换热得影响规律。得出最佳喷射高度；随着雷诺数的增大，换热强度增大；高转速有利于壁面的散热等结论。
　　（3）以单喷嘴喷射参数为基础，针对不同数目喷嘴对滑动轴承换热的影响展开系统研究，揭示了不同数目的喷嘴不同工况下的换热特性，为多喷嘴油气润滑优化设计和强化对流换热机理的研究提供依据。
　　（4）搭建油气润滑系统，在滑动轴承实验台上对不同喷嘴数目的喷射进行了温升实验，并验证了理论分析结果的合理性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 油气润滑技术研究概述

1.3 油气润滑系统的换热研究

1.4 油气润滑滑动轴承的研究

1.5 本文主要研究内容

第2章 油气润滑喷射冷却换热的理论研究

2.1流体动压润滑的基本理论

2.2油气润滑滑动轴承换热理论

2.3数值模拟基础理论

2.4本章小结

第3章 单喷嘴喷射冷却滑动轴承换热的研究

3.1数值模拟方法的确定

3.2油气二相流换热特性的研究

3.3本章小结

第4章 多喷嘴喷射冷却滑动轴承换热的研究

4.1计算模型及边界条件

4.2双喷嘴流道内流场换热性能分析

4.3三喷嘴流道内流场换热性能分析

4.4四喷嘴流道内流场换热性能分析

4.5不同喷嘴数目对射流靶面换热对比

4.6本章小结

第5章 高速滑动轴承油气润滑温升实验

5.1高速滑动轴承实验系统

5.2高速实验台及加载装置

5.3油气润滑系统装置

5.4试件的安装及实验

5.5实验结果与分析

5.6本章小结

结论

参考文献

致谢