一种紊流润滑理论分析新方法──复合型紊流模式理论 被引量：8

1

作者 张运清 张直明 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第3期271-275,共5页

在对主要用于高速轻载工况的常用紊流理论进行简要分析和充分考察润滑流场的边界条件及内部结构的基础上，采用理论上比现有紊流润滑理论更为合理的复合型紊流模式理论，即在近壁区采用低紊流雷诺数的ｋ－ε模式，而在紊流核心区采用代... 在对主要用于高速轻载工况的常用紊流理论进行简要分析和充分考察润滑流场的边界条件及内部结构的基础上，采用理论上比现有紊流润滑理论更为合理的复合型紊流模式理论，即在近壁区采用低紊流雷诺数的ｋ－ε模式，而在紊流核心区采用代数雷诺应力模式，对复杂流场的紊流润滑进行了分析，同时在计入惯性效应的情况下，推导出了一种适用于高压密封和高速重载轴承等复杂流场的紊流雷诺润滑方程。利用这种复合型紊流模式理论对Ｃｏｕｅｔｔｅ型紊流流场进行了分析计算，计算结果与实验数据十分吻合，验证了模型的有效性，可以应用于高压密封和高速重载轴承之类有复杂流场的紊流润滑分析。 展开更多

关键词 紊流润滑 紊流模式 理论分析 润滑

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基于FLUENT的径向滑动轴承紊流润滑特性研究 被引量：7

2

作者 袁少朋 郭红 石明辉 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期56-62,共7页

为研究计入黏温效应的径向滑动轴承紊流润滑特性,以某汽轮发电机径向滑动轴承为研究对象,基于FLUENT两相流模型建立计入黏温效应的高速、大功率、重载滑动轴承紊流润滑状态下的仿真分析模型;采用Creo软件建立三维油膜模型并导入ICEM软... 为研究计入黏温效应的径向滑动轴承紊流润滑特性,以某汽轮发电机径向滑动轴承为研究对象,基于FLUENT两相流模型建立计入黏温效应的高速、大功率、重载滑动轴承紊流润滑状态下的仿真分析模型;采用Creo软件建立三维油膜模型并导入ICEM软件划分结构化网格,通过编写的黏温方程UDF程序来定义润滑油黏度属性;基于建立的FULENT模型研究定黏度与变黏度条件下偏心率和雷诺数对轴承紊流润滑特性的影响,并将仿真结果与广泛应用的Ng-Pan紊流润滑理论结果进行对比,验证仿真结果的正确性。研究结果表明:考虑黏温效应后,轴承最大油膜压力、最大油膜温度显著降低,承载力、摩擦力有所减小,而摩擦因数、端泄流量有所增加。 展开更多

关键词 径向滑动轴承 两相流模型 紊流润滑 黏温效应

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表面织构对水润滑径向滑动轴承湍流特性的影响 被引量：6

3

作者 彭龙龙 汪久根 +1 位作者 彭娟娟 洪玉芳 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期1-7,共7页

基于湍流理论,采用RNG k-ε湍流模型,研究水润滑径向滑动轴承轴瓦表面加工织构凹坑对轴承水膜压力、承载能力和湍流特性的影响,比较织构形状、分布位置、多尺度以及尺寸参数对轴承润滑性能的影响。结果表明:复杂形状织构加剧了水膜的湍... 基于湍流理论,采用RNG k-ε湍流模型,研究水润滑径向滑动轴承轴瓦表面加工织构凹坑对轴承水膜压力、承载能力和湍流特性的影响,比较织构形状、分布位置、多尺度以及尺寸参数对轴承润滑性能的影响。结果表明:复杂形状织构加剧了水膜的湍流流动,导致更大的湍流动能,提高了水膜压力和承载力;织构棱边、尖角越多,越易形成二次涡;轴承收敛楔形入口处织构降低轴承承载能力,出口处织构提高承载力,且越靠近出口提升效果越明显;织构轴向尺寸与周向尺寸之比对轴承承载能力影响明显,并且存在最佳比值。 展开更多

关键词 径向滑动轴承 表面织构 湍流润滑 水润滑 承载能力

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湍流润滑动静压气体径向滑动轴承性能研究 被引量：6

4

作者 汲腾龙 宋鹏云 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期73-82,共10页

以动静压气体径向滑动轴承为研究对象,考虑湍流润滑,基于有限差分方法求解引入湍流因子改良的可压缩雷诺润滑方程,计算湍流润滑动静压气体径向滑动轴承的压力分布,获得轴承承载力、静态刚度、交叉刚度、主刚度、交叉阻尼和主阻尼等表征... 以动静压气体径向滑动轴承为研究对象,考虑湍流润滑,基于有限差分方法求解引入湍流因子改良的可压缩雷诺润滑方程,计算湍流润滑动静压气体径向滑动轴承的压力分布,获得轴承承载力、静态刚度、交叉刚度、主刚度、交叉阻尼和主阻尼等表征动静压轴承静动态特性的基本参数,并分析偏心率、槽深、槽数、长径比等结构参数及轴颈转速和供气压力等工况对轴承静动态性能的影响规律。结果表明:连续性狭缝湍流润滑动静压气体径向滑动轴承的静态特性优于非连续性狭缝;轴承承载力随着偏心率、长期径比的增大而增大,随着槽区长度、槽深的增大而减小,槽数对承载力影响不大;轴承静态刚度随着偏心率的增大先增大后减小,随着长径比、槽深、槽数的增大而增大,随着槽区长度的增大而减小;较大的转速和供气压力有助于提升轴承的承载力和静态刚度;随着偏心率的增大,交叉刚度逐渐增大,主刚度先增大而减小,而交叉阻尼和主阻尼均增大。 展开更多

关键词 动静压轴承 湍流润滑 承载能力 动态特性 气体润滑

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表面织构对油水混合液润滑轴承湍流润滑性能的影响 被引量：5

5

作者 彭龙龙 汪久根 +1 位作者 彭娟娟 洪玉芳 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期30-34,共5页

基于湍流理论,利用Fluent软件研究表面织构对油水两相流体润滑下径向滑动轴承液膜压力、承载能力以及湍流动能的影响,比较织构形状、轴承转速和水含量对轴承湍流润滑性能的影响。研究表明:复杂形状织构加剧了液膜的湍流流动,导致更大的... 基于湍流理论,利用Fluent软件研究表面织构对油水两相流体润滑下径向滑动轴承液膜压力、承载能力以及湍流动能的影响,比较织构形状、轴承转速和水含量对轴承湍流润滑性能的影响。研究表明:复杂形状织构加剧了液膜的湍流流动,导致更大的湍流动能,提高了液膜压力和承载力;随着轴承转速的增高,轴承承载能力呈线性增加;随着润滑油中含水量的增加,油膜压力增大,承载能力增大。 展开更多

关键词 表面织构 湍流润滑 油水混合 径向滑动轴承 承载能力

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紊流润滑滑动轴承壁面压力脉动效应研究

6

作者 曾芳 张浩 +2 位作者 李欣 甄冬 肖森 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期66-73,共8页

壁面压力脉动是紊流润滑滑动轴承随机振动的主要激励源之一,建立紊流激励特性和轴承结构动力学响应之间的关联,对高转速、低黏度润滑滑动轴承的状态监测和故障诊断具有重要意义。为研究紊流润滑滑动轴承的壁面压力脉动效应,考虑流体油... 壁面压力脉动是紊流润滑滑动轴承随机振动的主要激励源之一,建立紊流激励特性和轴承结构动力学响应之间的关联,对高转速、低黏度润滑滑动轴承的状态监测和故障诊断具有重要意义。为研究紊流润滑滑动轴承的壁面压力脉动效应,考虑流体油膜中存在逆压力梯度的影响,选用Rozenberg模型和广义Corcos模型表征壁面压力脉动的自功率谱和互功率谱,采用波数域模态叠加法求解滑动轴承紊流壁面压力脉动模型,分析滑动轴承在不同工况参数下壁面压力脉动的激励特性以及结构的响应特性。结果表明:低波数区域紊流脉动压力是轴承结构高频随机振动的主要因素;随着润滑油黏度的降低,高频范围内的轴承模态响应幅值增大,共振峰值附近产生较宽的频带和较高的振幅;随着轴颈转速和径向载荷的升高,紊流压力梯度增大,高频范围内的轴承模态响应幅值也随之增大。 展开更多

关键词 壁面压力脉动 紊流润滑 滑动轴承 随机振动 紊流边界层

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部分锥度环状间隙短密封动力特性计算分析 被引量：3

7

作者 张新敏 夏延秋 +1 位作者 赵清 冯欣 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期71-75,共5页

根据Hirs湍流润滑理论提出了一种计算部分锥度环状间隙短密封压力场及动力特性系数的方法。密封中的周向流动和轴向流动均假设为湍流状态。对Hirs湍流润滑方程的求解采用摄动法 ,由相应的零阶近似方程可求得稳态周向速度分布 ,压力分布... 根据Hirs湍流润滑理论提出了一种计算部分锥度环状间隙短密封压力场及动力特性系数的方法。密封中的周向流动和轴向流动均假设为湍流状态。对Hirs湍流润滑方程的求解采用摄动法 ,由相应的零阶近似方程可求得稳态周向速度分布 ,压力分布及密封泄漏量 ;对短密封作类似于计算短轴承的处理 ,使一阶近似方程得到适当简化 ,方程的解给出扰动压力的表达式 ,对其进行数值积分便可确定各个动力系数。针对计算中出现的锥度变化处未知量对轴向坐标导数不连续问题提出了相应的解决措施。计算结果与现有实验结果比较一致。通过实例计算分析了全锥度密封在不同磨损程度下动力特性系数的变化情况 。 展开更多

关键词 密封 湍流润滑 动力特性系数 泵 摄动法

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湍流效应对干气密封性能影响的研究进展 被引量：2

8

作者 丁雪兴 蒋海涛 +2 位作者 徐洁 严如奇 丁俊华 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2023年第8期188-195,共8页

在干气密封的理论研究与设计计算过程中,一般都是基于层流流动假设下进行的,但随着密封运行工况渐趋于高参数化、工艺介质多相化,在高参数、极端复杂工况下时流体会处于湍流流动状态,传统的层流流动理论就变得不再适用,因此在干气密封... 在干气密封的理论研究与设计计算过程中,一般都是基于层流流动假设下进行的,但随着密封运行工况渐趋于高参数化、工艺介质多相化,在高参数、极端复杂工况下时流体会处于湍流流动状态,传统的层流流动理论就变得不再适用,因此在干气密封的理论设计与研究中就需要考虑润滑气体的湍流效应。总结现今应用较为广泛的3种湍流润滑模型,即Constantinescu模型、Ng-Pan-Elrod模型和Hirs模型,并介绍各模型的理论基础与适用范围。对湍流润滑方程及其在不同模型下的湍流系数表达式进行说明,综述考虑湍流效应对干气密封稳、动态性能影响的国内外研究进展。 展开更多

关键词 干气密封 湍流润滑 密封性能 湍流效应 动态性能

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不同流态下织构化动压滑动轴承润滑特性研究

9

作者 吴舟 赵建新 毛亚洲 《机床与液压》 北大核心 2023年第17期190-196,共7页

为了探究不同流态下动压滑动轴承润滑及承载特性,以织构化动压滑动轴承为研究对象,基于Ng-Pan湍流润滑理论,建立不同流态下织构化动压滑动轴承润滑模型,分析润滑油流态、微织构以及轴承结构参数对动压滑动轴承油膜压力以及承载力的影响... 为了探究不同流态下动压滑动轴承润滑及承载特性,以织构化动压滑动轴承为研究对象,基于Ng-Pan湍流润滑理论,建立不同流态下织构化动压滑动轴承润滑模型,分析润滑油流态、微织构以及轴承结构参数对动压滑动轴承油膜压力以及承载力的影响。研究表明:湍流流态能够有效地提高织构化动压滑动轴承的油膜压力,临界雷诺数随间隙比的增加而减小,随偏心率的增加而增大;不同流态下织构化轴承承载力随坑径与膜厚的增加而逐渐减小,随间距的增加呈现波动变化,随转速、偏心率与长径比的增加而增加,且湍流流态的承载远高于层流流态。 展开更多

关键词 流态 织构化轴承 湍流润滑 润滑特性

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计算流体润滑频变动力学特性的一种完整变量扰动偏导数法 被引量：1

10

作者 毕春晓 韩东江 杨金福 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第20期68-77,共10页

高速旋转机械使用工质流体润滑轴承既能彻底避免工质被油污染,又降低密封技术难度同时简化轴系结构以提高轴系动力学性能。然而特种参数下流体有着复杂的热物性,从而带来润滑膜的湍流、真实气体可压缩流动等多种附加效应。该研究从一般... 高速旋转机械使用工质流体润滑轴承既能彻底避免工质被油污染,又降低密封技术难度同时简化轴系结构以提高轴系动力学性能。然而特种参数下流体有着复杂的热物性,从而带来润滑膜的湍流、真实气体可压缩流动等多种附加效应。该研究从一般形式的可压缩湍流润滑雷诺方程出发,通过建立动态映射关系给出一种不局限于特定润滑流体或热物性模型的轴承静动特性分析通用方法,即完整变量扰动的偏导数法。该方法适用于具有附加效应的轴承与密封的频变动力学特性计算,能够统一处理结构扰动和润滑膜可压缩性带来动力学系数的频率效应。结合有限增量法,验证了完整变量扰动方法的准确性,并给出该方法应用于超临界二氧化碳、油润滑高速可倾瓦轴承动力学系数求解的案例。结果表明,忽略压力和膜厚以外的扰动变量将导致动力学系数明显偏大,该算例中刚度和阻尼系数的最大偏差分别为88%和93%。 展开更多

关键词 润滑介质 真实气体效应 扰动频率 完整变量扰动 湍流润滑

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超临界二氧化碳动压轴承紊流润滑模式研究

11

作者 易书翔 王小静 +1 位作者 陈胜 朱丽明 《工业控制计算机》 2023年第8期88-90,93,共4页

高速、大功率的机组工况条件使得超临界二氧化碳(S-CO_(2))轴承工作在紊流润滑状态。以S-CO_(2)动压轴承为研究对象,基于Fluent软件建立轴承气膜仿真分析模型,采用广泛使用的两方程standard k-ε紊流模型,分析不同轴承偏心对气膜压力和... 高速、大功率的机组工况条件使得超临界二氧化碳(S-CO_(2))轴承工作在紊流润滑状态。以S-CO_(2)动压轴承为研究对象,基于Fluent软件建立轴承气膜仿真分析模型,采用广泛使用的两方程standard k-ε紊流模型,分析不同轴承偏心对气膜压力和承载力的影响,同时用经典的Ng-Pan紊流润滑模式进行计算对比。研究结果表明,两种紊流模式下S-CO_(2)轴承的压力分布在正压区更为吻合,并在此基础上分析了standard k-ε紊流模型下实际气体效应对轴承特性的影响。 展开更多

关键词 超临界二氧化碳 紊流润滑 实际气体效应 静态特性

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复合型紊流润滑理论模式的研究 被引量：7

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作者 王小静 张直明 孙美丽 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期127-130,共4页

对复合型紊流润滑理论模式和国际上通用的几种紊流润滑理论模式进行比较研究 ,针对纯 Couette流动和兼有压力梯度与剪切运动的复杂流动 2种流场 ,用各种紊流润滑模式进行计算分析 ,并与不同雷诺数下时均速度的现有试验数据对比 .研究表... 对复合型紊流润滑理论模式和国际上通用的几种紊流润滑理论模式进行比较研究 ,针对纯 Couette流动和兼有压力梯度与剪切运动的复杂流动 2种流场 ,用各种紊流润滑模式进行计算分析 ,并与不同雷诺数下时均速度的现有试验数据对比 .研究表明 :与其它紊流模式比较 ,复合型紊流润滑模式能准确分析不同工况的流场 ,与试验数据最为吻合 ;在低雷诺数下 ,复合型紊流模式由于理论基础的坚实性 ,仍能很好地适用 。 展开更多

关键词 复合型紊流润滑模式 紊流润滑理论 流场

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基于复合型紊流润滑理论的径向滑动轴承紊流润滑性能的研究 被引量：8

13

作者 王小静 苏荭 张直明 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期85-89,共5页

复合型紊流润滑理论是一种新型的紊流润滑理论。随着机器向高速、大型化、大功率方向发展,滑动轴承越来越多地工作在紊流工况。将先进的复合型紊流润滑理论应用于径向滑动轴承的紊流润滑性能研究,提出了建立紊流润滑参数数据库的思想,... 复合型紊流润滑理论是一种新型的紊流润滑理论。随着机器向高速、大型化、大功率方向发展,滑动轴承越来越多地工作在紊流工况。将先进的复合型紊流润滑理论应用于径向滑动轴承的紊流润滑性能研究,提出了建立紊流润滑参数数据库的思想,使复合型紊流润滑理论能方便地用于工程实际,并将理论计算结果与滑动轴承紊流试验数据进行对比,同时用国际通用的Ng—Pan紊流润滑理论模式进行计算对比。研究发现,复合型紊流润滑理论与试验结果更为吻合,并在此基础上研究了径向轴承紊流润滑性能随工况参数的变化情况。 展开更多

关键词 复合型紊流润滑理论 径向滑动轴承

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考虑气泡体积分布的轴承油气紊流润滑模型

14

作者 华成玉 林晓辉 《机械制造与自动化》 2015年第1期13-15,24,共4页

将高速工况下的油气润滑介质视为由连续液体和离散气泡构成的混合流,基于连续方程、Navier-Stokes方程、壁面定律紊流模型和气泡体积分布函数,导出了考虑界面效应的混合流体紊流广义Reynolds方程,建立了高速主轴径向轴承油气紊流动压润... 将高速工况下的油气润滑介质视为由连续液体和离散气泡构成的混合流,基于连续方程、Navier-Stokes方程、壁面定律紊流模型和气泡体积分布函数,导出了考虑界面效应的混合流体紊流广义Reynolds方程,建立了高速主轴径向轴承油气紊流动压润滑模型,模型同时考虑了气泡体积分布以及两相界面间动量传输效应。通过数值耦合求解广义Reynolds方程和流体速度方程,获得了油气润滑动压轴承的压力分布、紊流流速分布。结果表明,气泡尺寸分布和界面效应将使油膜发散区产生正压力。 展开更多

关键词 高速主轴径向轴承 两相紊流润滑 界面效应

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