论文题名: | 基于RLUENT的水润滑尾轴承冷却润滑性能研究 |
关键词: | FLUENT软件;水润滑尾轴承;低速重载;冷却性能 |
摘要: | 橡胶是一种高弹性材料,其吸振性和加工性能、以及抗磨粒磨损、腐蚀磨损和疲劳磨损性能良好等优点,因此广泛作用在水润滑尾轴承的内衬。但是,由于水的粘性比较低、沸点低,船舶在低速重载或者启停瞬间轴承的运行工况比较恶劣,轴承的冷却效果比较差,目前还没有相关研究能够很好地解决此类问题。 为改善水润滑尾轴承的冷却性能,优化轴承的结构、提高轴承的使用寿命,文中主要通过尾轴承摩擦学性能试验,进行轴承速度特性和温度特性研究,并利用gambit前处理器软件建立水润滑橡胶尾轴承的CFD模型,在不考虑轴承材料受温度影响变化的情况下,应用FLUENT软件计算分析了轴承结构参数(轴承开槽形式、水槽宽度、水槽个数、开槽形式、水槽深度)、尾轴倾斜和轴承运行工况(轴的转速、轴承轴向流速)对轴承水膜压力和轴承温度的影响状况,得到如下结论: (1)摩擦学性能试验结果。对凹面型尾轴承进行了速度-摩擦因数和温度特性试验。速度-摩擦因数曲线形状与经验Stribeck理论曲线相似,验证了水润滑轴承试验数据是可信的,为后续章节的计算提供相关数据;温度特性试验表明比压越大摩擦因数越小,在一定范围内轴转速越大,摩擦因数越小。 (2)尾轴承的结构参数对冷却效果的影响。通过一系列不同流速下轴承温度的对比发现,全开槽轴承冷却效果明显优于半开槽轴承。半开槽轴承高温区域比较大,但水膜支撑力明显大于全开槽轴承,因此,在满足冷却效果的前提下,应尽量减少轴承下半部水槽数量。水槽宽度在一定范围内对轴承冷却效果有影响,水槽越宽,轴承温度越低,但是效果不明显。一般情况下,水槽个数越多轴承的温度越低。水槽形式对轴承影响不大;半圆形水槽略优于U形水槽。水槽深度对轴承冷却效果有明显影响。 (3)尾轴由于受螺旋桨悬臂作用,产生倾斜,导致轴承摩擦加剧,水膜生成困难,轴承温度也随之升高。不同水域与季节会导致尾轴承冷却水温度大不相同。当冷却水初始温度比较高时,轴承温度会相应升高。轴承在不同转速不同冷却水流速下,轴承的温度相差很大。低转速低入口流速时,轴承温度相对比较高,相对高转速高入口流速时,轴承温度相对较低。 |
作者: | 戴燕 |
专业: | 载运工具运用工程 |
导师: | 刘正林 |
授予学位: | 硕士 |
授予学位单位: | 武汉理工大学 |
学位年度: | 2012 |
正文语种: | 中文 |