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流体推力瓦主视模型

在流体力学中由加权余数法中的最小二乘法等同样获得了有限元方程,因此有限元法可应用于以任何微分方程所描述的各类物理场中。其基本原理是:将一个连续的求解域分割成有限个单元,用未知参数方程表征单元的特性,然后将各个单元的特征方程组合成方程组,这个方程组会包含许多个方程,具体跟分成的单元数有关。联立解方程组,得到节点上的未知参数,获得所需要的输出结果。


ca88手机版站安装ZL13.5-8型大型立式轴流泵配套1600kW立式同步电机,额定转速214r/min,瓦块可倾,采取点支撑,瓦面表面材料为弹性金属塑料。


弹性金属塑料推力瓦几何结构参数如表1所示。轴承有8块相同的推力瓦,按圆周均匀分布。单块推力瓦块内径37cm,外径80cm,厚度5cm,弹性金属塑料厚度0.3cm,轴壁外径34cm,扇形瓦块轴心角36°,瓦面较瓦块在各边距上小lcm,其形状与尺寸如图1所示,其中(a)为单块推力瓦俯视图,(6)为主视图,三维图如图2所示。

表1:推力轴承参数

瓦块内径

瓦块外径

距轴间隙

弹性金属厚度

钢结构厚度

轴颈转速

Z/cm

D cm

c/cm

djcm

A/cm

n r min

37

80

1.5

0.3

5

214

瓦块数量

轴心角

偏心距

m/

CO

cm

8

36°

1.2

图1:单块推力瓦形状尺寸图

单块推力瓦形状尺寸图

图2:单块推力瓦三维图

单块推力瓦三维图

算例泵站的推力轴承油膜间隙与其他尺寸相差1000多倍,在推力轴承运行过程中,起到支撑作用的是推力瓦与镜板间隙内的液体产生的动压,因此,可以在保证准确性的基础上,ca88手机版厂为了简便,只画出1/8的推力瓦油膜间隙。首先借助CAD完成三维建模技术,生成了流体域的三维模型,如图3。

图3:流体域三维模型

流体域三维模型

网格的划分对于计算结果的精确性、计算效率以及收敛性都有较大的影响,在流体中更是如此。三维网格划分通常有四面体网格和六面体网格两种。四面体网格生成方便,逼近型面的程度高,但是计算精度不高,同样网格尺寸,网格数量更多,计算需要的时间更长。相对于四面体网格而言,六面体网格更容易实现壁面处的正交性,网格的质量高,计算也更容易收敛。并且六面体网格方向更能迎合流场方向,网格离散误差小。但是,对于比较复杂的几何结构,六面体网格划分比四面体难的多,需要更多的时间。


油膜尺寸相比其他尺寸非常小,且动压是由镜板与瓦面间隙内的润滑液剪切力产生的,故可近似取间隙部分,结构较为简单,故借助GAMBIT专业流体网格工具,采用了六面体网格技术。ca88手机版厂只对轴承间隙处油膜进行分析计算,将镜板、轴壁和瓦块看作刚体,因此只对流体域进行网格划分。


网格划分步骤:

①在CAD中建立三维模型,生成面域,输出SAT格式;

②将SAT格式文件导入GAMBIT中;

③由于CAD中不方便画曲面,故在GAMBIT中连接曲面上的线形成曲面,并连接各面形成体;

④对各线段进行网格划分,因为模型较规则,故对各线段进行平均划分,综合考虑,确定将油膜上表面和下表面4条边上都划分为300个网格,在油膜厚度方向划分为10个网格;生成体网格,采用了结构化网格进行生成,网格总量为90多万。


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点击次数:  更新时间:2018-01-10 09:04:19  【打印此页】  【关闭