船用滑動(dòng)式中間軸承潤(rùn)滑及冷卻性能耦合分析研究.pdf

1、滑動(dòng)式中間軸承是船舶推進(jìn)軸系的重要支撐部件，其工作性能的好壞將直接影響到船舶整體的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及使用壽命等。因此，開(kāi)展滑動(dòng)式中間軸承潤(rùn)滑及冷卻耦合性能研究對(duì)保障中間軸承的穩(wěn)定工作、可靠運(yùn)行，提高船舶推進(jìn)系統(tǒng)的推進(jìn)效率與使用壽命，增強(qiáng)船舶生命力都具有十分重要的意義。
　　本文以某型船用滑動(dòng)式中間軸承為研究對(duì)象，基于流體潤(rùn)滑基礎(chǔ)理論，建立滑動(dòng)式中間軸承流體動(dòng)壓潤(rùn)滑數(shù)值仿真模型。通過(guò)仿真計(jì)算獲得不同運(yùn)行工況下油膜厚度分布、油膜壓力分布

2、、最小油膜厚度、摩擦力、摩擦系數(shù)以及摩擦功耗等潤(rùn)滑性能參數(shù)?？紤]了轉(zhuǎn)速、間隙以及滑油溫度對(duì)其潤(rùn)滑性能的影響。在此基礎(chǔ)上，通過(guò)引入能量方程，建立了滑動(dòng)式中間軸承熱流體動(dòng)壓潤(rùn)滑數(shù)值仿真模型。對(duì)比分析了考慮能量方程后，中間軸承潤(rùn)滑特性的影響。
　　基于計(jì)算流體力學(xué)基礎(chǔ)理論，建立中間軸承冷卻盤(pán)管的流動(dòng)傳熱數(shù)值仿真模型。采用FLUENT軟件的二次開(kāi)發(fā)功能，將中間軸承流體潤(rùn)滑模型程序計(jì)算得到的摩擦熱作為動(dòng)態(tài)邊界條件加載在中間軸承冷卻盤(pán)管的流動(dòng)

3、傳熱模型中，實(shí)現(xiàn)了流體潤(rùn)滑模型與流體流動(dòng)傳熱模型的耦合。針對(duì)此耦合模型，考核不同轉(zhuǎn)速及海水流量對(duì)中間軸承冷卻盤(pán)管冷卻性能的影響，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了該耦合模型的準(zhǔn)確性。
　　研究結(jié)果表明，滑動(dòng)式中間軸承潤(rùn)滑性能主要受轉(zhuǎn)速、軸承間隙以及潤(rùn)滑油溫度等因素的影響?？紤]油膜能量方程時(shí)，軸承油膜溫度會(huì)高于不考慮能量方程時(shí)的溫度，潤(rùn)滑性能有所降低。中間軸承冷卻盤(pán)管冷卻能力隨著冷卻海水入口流量的增大而增加；換熱器換熱能力隨著冷卻海水入口