链条润滑系统中润滑油滴速控制的仿真研究

摘要

本文研究的链条润滑系统是国外某公司研制的一套针对链条传动装置的精密润滑系统.研究的方法是:首先对该润滑系统的结构和工作原理进行分析,在此基础上建立了该系统当前的计算流体力学仿真模型,然后用FLUENT对其进行仿真分析.在对存在误差的仿真结果用数据拟合和插值的方法在MATLAB中找到了满意的校正公式后,对校正后的仿真模型进行了变结构仿真预测,根据仿真结果完成了对该系统的结构优化.整个仿真过程和结果对以后的进一步研究具有借鉴作用.论文首先介绍了该链条润滑系统的一些基本情况,然后介绍了在该问题的研究过程中需要了解和掌握的一些流体力学的基础知识和FLUENT软件包的使用方法,接下来重点论述了应用FLUENT软件包对该润滑系统进行建模和仿真的详细过程.最后,在进行了误差原因分析和仿真结果校正以后,又对变结构后的润滑系统的滴速情况进行了一定研究,给出了目前来讲最优的结果.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1论文研究的背景

1.2论文研究的内容和意义

1.2.1某链条润滑系统简介

1.2.2论文研究的内容

1.2.3研究的意义

1.2.4已经做过的工作

1.3论文的研究方法

1.3.1神经网络的方法

1.3.2计算流体力学(CFD)的方法

1.4论文工作及内容安排

1.5小结

第二章流体力学基础

2.1流体及其基本属性

2.1.1流体与连续介质假定

2.1.2流体的密度、压缩性和表面张力

2.1.3流体分子的扩散性、粘性和导热性

2.1.4理想流体、牛顿流体和非牛顿流体

2.2流体力学基本方程(微分形式)

2.2.1质量守恒方程

2.2.2理想流体运动方程-欧拉方程

2.2.4粘性流体运动方程-N-S方程

2.3计算流体力学(CFD)及其常用软件包简介

2.3.1计算流体力学

2.3.2计算流体力学的研究方法

2.3.3 CFD仿真软件

2.3.4常用CFD软件包简介

2.4多相流理论和FLUENT中的VOF方法

2.4.1多相流的含义

2.4.2多相流建模方法

2.4.3 FLUENT中的VOF模型(Volume ofFluid Model)

2.5小结

第三章CFD仿真软件包FLUENT的使用

3.1 FLUENT软件包的组成及其一般使用步骤

3.1.1 FLUENT软件包的组成

3.1.2 FLUENT解算器的功能

3.1.3 FLUENT软件包的一般使用步骤

3.2 GAMBIT使用方法介绍

3.2.1 GAMBIT的操作界面

3.2.2二维建模

3.2.3三维建模

3.2.4 GAMBIT与其他相关工具的接口

3.3 FLUENT解算器使用方法介绍

3.3.1应用FLUENT解算器的一般步骤

3.3.2解的格工的选择

3.3.3边界条件的设置

3.3.4解的控制

3.4小结

第四章链条润滑系统的建模和仿真

4.1链条润滑系统的物理模型和实测滴速

4.1.1物理模型

4.1.2油品参数

4.1.3实测滴速

4.2链条润滑系统的GAMBIT建模

4.2.1几何模型的建立

4.2.2网格的划分

4.2.3边界条件的设置

4.3链条润滑系统的FLUENT仿真

4.3.1问题分析

4.3.2启动解算器并读入网格

4.3.3设定仿真条件

4.3.4设定解的控制参数

4.3.5流场计算

4.3.6结果的保存和分析

4.4小结

第五章仿真结果的分析、校正和变结构预测

5.1 FLUENT仿真结果及分析

5.1.1仿真结果的获取方法

5.1.2仿真结果

5.1.3结果分析

5.2产生误差的原因和改进的方法

5.2.1产生误差的原因

5.2.2改进的方法

5.3基于MATLAB曲线拟合的结果校正

5.3.1实测数据的分析

5.3.2基于MATLAB曲线拟合的结果校正

5.4校正效果的进一步检验

5.4.1检验用数据的获得

5.4.2检验结果

5.5基于FLUENT的链条润滑系统变结构仿真预测

5.5.1锥度为3度时的仿真结果

5.5.2锥度为5度时的仿真结果

5.5.3锥度为8度时的仿真结果

5.6小结

第六章结论与展望

6.1对现有工作的总结

6.2对以后工作的思考与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

致 谢

西北工业大学学位论文知识产权声明书和西北工业大学学位论文原创性声明