FLUENT求解轴承力的步骤.docx
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FLUENT求解轴承力的步骤
FLUENT6.3求解轴承承载力
Gambit生成网格不做赘述,gambit初定压力入口边界in,压力出口边界out,转动壁面边界moving,流体区域fluid。
部分内容如有不详,参考附书263-270.
1启动FLUENT6.3,选用3dpp双精度求解器
2读入MESH文件
File-read-case
3检查网格
Grid-check,done表示网格质量合格,可以计算
4显示网格
Display-grid,选择所有边界
GridDisplay
Options
EdgeTypeSurfaces
Nodm
|7Edges
Faces—Partitions
CAll
FeatureOutliine
|default-interior
inmovingoutwal1
ShrinkFactorbE^ture
[
20
SurfaceNamePatternSurfaceTypes==
|axisf
蛔的Iclip-surf一
exhaust-fanf^nvj
OutlineIIMeriorI
Di叩lay|Colors^.CloseHwlp|
5标定网格
Grid-scale,单位选择mm,单击scale,单击changelengthunits
结果如下图:
6设置求解器类型
Define-models-solver,选择默认设置
7设置湍流模型
Define-models-visous,选择RNGk-e模型,使用非平衡壁面函数
Non-EquilibriumWallFunctions
设置如图所示:
8设置物性
Define-Materials,设置美孚2号主轴油密度、粘度,如下,
"laTPrifils
Name
而tcrinlType
OrderMaterialsBy
mi?
ifu2
fluid日
年Name
ChemicalFormula
"lucnlFluidMftterlala
rChemicalFniflHiijla
mcKnf二|
FluemHbatalkase.„
JivTiirr
Ufi^r-DeflnerlDainbafie...
Properties
Ctiisng|e/CreateDeleteClose|Help
9设置运算环境
Define-operatingconditions,保持默认设置
10设置边界条件
(1)设置压力入口边界,define-boundaryconditions,选择in
边界,设置压力等参数,
(2)设置压力出口边界
(3)设置转子壁面边界
设置转速,以(00.003446-0.06942)为起点,以平行于x
轴的直线为旋转中心轴
四回■
ZoneNnmcnuuliiy
AdjacentCellZoneIFluid
MnmentumThermalRadiationSpeciecDPMMultiphaceUDS
WallMotion
LStationaryWallGMovingWall
Motion
(illclativetoAd
「Absolute
「Translational
GRuUtlonal
厂CuinpurieiiU
rteentCellZone
Sprrd(rn(l/s|
10^16.67
RotationAxisOrigin
HotatiorvAxisDirection
xh
丫(mm)O.O03M46
邛
2(mm)-a.8tK942
z\n
ShearCondition
&NoSlip
LSpecifiedShear
「SpecularityCoeffident
厂MardiiyuniStreGG
WallRoughness
constant
constant
ItoughnessHeight[mm]g
RuughnrssConstant
OKCancelIHelp
Yi
(4)设置工作流体。
Fluid保持默认
12模型初始化
Slove-initialize-initialize,选择in,以压力入口的数值为计算的初
始条件,单击Init,初始化
13、设置残差监视器
slove-monitors-residual,打开对话框,在options项选择print
和plot,其它的保持默认,点ok
14迭代计算。
solve-Iterate,输入200步,单击iterate迭代计算。
15保存结果。
File-write-case&date
16、后处理
1)流域内的压力分布
点display-contours,在options项选择filled(充填式图形)
♦sozoe4.cec*o©38*»rO635er*063.3^G*OC3D*e*O62.82e*06
2e-®*oo233e*082.0SZ06
153e*061.340*0611Ow*O©9E2S6.06e*06
1.12e*C5
ContoursotStalePressure(pascal)
Jul15.2S3
FLUE卜IT63(3d.dp.pbns.make)
在图中右点选择page-steup,选择color,然后copy-to-clipboard,
打开画图点粘贴,就得到
9.36e+fl6
S.7&ft*0e
8.l7e+€e
7,57e^e
fi.97e*00
6.37e^{]&
5E8E8
5.1Se*fle
4.5BE^<]e
1.991*00
2.798^®
2.206*0B
1.Me^ae
1.00s*€6
4.06&* -1.91 -7S6fr405 -1.3Sb-hD6 -19BZ8 ContoursofStaticPressure(paseal) FLUENT6.3(3d,dp, 2)力的计算 点report-force Forcevector: Cl□fl) ptrsiiirefortpn viscousn FOrf# n prt? s&ure WFrliElMt toui Udll -fl.23V212? IL网173时, - «aKK»7« FiQivin^ -1a7B5M52eK (I.3Z51W1 H.3Z51VV32 L5E1EI uall: 0Q1 tJ.15K9327 0.15K9255 -1.1B25JZ2e-&fr 0.24^86657 6一M圄S却65HH Ml -fl.? 9«7? 37A •.4MM7K IL1M0U" -«.37AA910^ nqg•才i I-ore? vector: (01 i wi^cau^ tuldl 「rfiii vl^cau^ tntdl zanemarw force fence forct c»fficl^nt carfFiclent cBvfficitflt n n n UJ11 M0.«AM7 017.99MS T.fW -1813.5517 F.E” -2960-9BOB 1232.382* 12M-13V8 29H2.S582 2931.¥墉7 n»t V.MU1VI5; TL7K■惆6 F—7WH T.3M&M5# 1油膜稳态计算 1.1读入网格,检查网格 1.2设定单位,标定网格 1.3定义求解器,稳态求解 1.4定义材料特性参数,美孚二号润滑油密度为801.978kg/m3,平■均动力粘度为0.001684Pa.s不考虑粘温效应。 设定边界条件,设定进出口压力: 进口压力为2Mpa(表压),出口压力设置为0,操作压力为0.101325Mpa。 轴颈转速n=10000rpm,逆时针旋转,外壁面为固壁边界。 雷诺数Re=498.7, 为层流。 1.5定义计算参数,设定欠松弛因子,压力为0.2,密度为0.5,体力为0.5,动量为0.5.定义求解策略,压力速度耦合算法采用默认的SIMPLE算法(求解压力耦合方程组的半隐式方法),压力插值格式采用标准格式,离散格式采用一阶迎风格式。 1.6设定收敛精度。 在计算油膜流场的过程中,连续性方程不容易满足,故残差收敛标准设置为默认0.001即可。 1.7迭代求解,计算油膜力水平■分力和垂直分力。 求出一轴承力后怎么调节偏位角使径向力分布为想要的情况? 1.8计算电主轴在动静压轴承间隙中的稳态位置,通过修改Gambit日志文件里的偏心位置值,使Gambit自动运行输出网格, 1.9 并利用FLUNET日志文件自动导入网格并计算改变偏心值后的油膜力。 循环迭代计算,理论上水平■分力应当为0,垂直分力等丁载荷。 当油膜力满足Fx/Fy<0.004,即认为该处偏心值为稳态位置。 1)是先读入msh(gambit的) 2)读入file-read-journal 这里不要选择Journalfile 选全选 3)重做1.8,1.9找到油膜力满足Fx/Fy<0.004的偏位角,认为 该处偏心值为稳态位置
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