【摘 要】
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为分析靠圆柱孔一侧射出的弓形截面非圆柱液流在横向气流中的脱落现象,使用CLSVOF(Couple Level Set VOF)多相流模型与大涡模拟(LES)模型相结合的方法,对非圆柱液流的脱落过程进行数值模拟.结果表明:非圆柱液流在横向气流中的脱落现象是由迎风面上气液密度差产生的Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性和液流边缘气液速度差产生的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性共同形成的表面波引起的,同时液流边缘外侧产生的连续漩涡也促进了液流的脱落;横向气流速度增加时,由于表面波增
【机 构】
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沈阳航空航天大学辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室 辽宁沈阳110136
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为分析靠圆柱孔一侧射出的弓形截面非圆柱液流在横向气流中的脱落现象,使用CLSVOF(Couple Level Set VOF)多相流模型与大涡模拟(LES)模型相结合的方法,对非圆柱液流的脱落过程进行数值模拟.结果表明:非圆柱液流在横向气流中的脱落现象是由迎风面上气液密度差产生的Rayleigh-Taylor(R-T)不稳定性和液流边缘气液速度差产生的Kelvin-Helmholtz(K-H)不稳定性共同形成的表面波引起的,同时液流边缘外侧产生的连续漩涡也促进了液流的脱落;横向气流速度增加时,由于表面波增强液流的脱落量增大,横向气流方向改变时由于迎风面上的表面波现象减弱脱落量降低,说明了迎风面上形成的不稳定性表面波是引起液流脱落的主要因素.
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为实现磷化铟高质量表面的绿色加工,使用动态磁场集群磁流变抛光对单晶磷化铟进行正交抛光实验,研究各工艺参数(抛光盘转速、工件转速、磁极转速和偏摆速度)对抛光速率及抛光表面粗糙度的影响.利用回归分析法建立反映材料去除率及表面粗糙度与抛光工艺参数关系的回归方程.结果显示:在抛光工艺参数中,工件转速对材料去除率影响最大,偏摆速度影响最小;对表面粗糙度影响最大的是抛光盘转速,磁极转速影响最小;在优化工艺参数(抛光盘转速40 r/min、工件转速500 r/min、磁极转速30 r/min、偏摆速度200 mm/mi
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水润滑轴承在工作中存在表面粗糙峰接触等摩擦问题,而合理的长径比可以改善轴承润滑状态.以重载水润滑轴承为研究对象,建立水润滑轴承混合润滑热模型,通过有限差分法计算求解,研究长径比对重载水润滑轴承性能的影响.结果表明:在相同载荷条件下,增大长径比可增强水膜承载力、提高最小膜厚进而改善轴承润滑状态,可使轴承压力分布均匀、削弱应力集中效应从而提高轴承使用寿命;低速时增大长径比可降低摩擦因数,但高速时摩擦因数随长径比的增大而增大;增大长径比还可降低轴承温度,但不利于水流的轴向端泄排出.
以动环端面带微米级双向螺旋槽与圆弧槽结构的干气密封为研究对象,考虑密封界面热传导建立不同微结构密封副干摩擦工况下的热力学模型,采用完全热力耦合方法进行摩擦传热分析.研究结果表明:动环端面微结构的存在,使接触面局部产生高温热点,热点区域主要集中于开槽区域周围,高温热点沿周向周期性分布,双向螺旋槽界面热点较集中;动静环接触面最高温度随转速的增大、运行时间的延长上升趋势越明显;微槽深度对界面最高温度的影响在起始阶段不明显,随着滑动过程的进行,浅槽界面最高温度逐渐高于深槽界面;相同转速、槽深情况下,圆弧槽界面温升
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将橡胶油封使用中涉及的材料非线性、几何非线性和接触非线性考虑到轴对称有限元模型中,采用力场-温度场耦合的方法对油封与高速旋转轴之间的摩擦生热问题进行数值模拟,并与油封工装试验结果和红外成像仪测量的温度进行比较.模拟得到的油封摩擦扭矩和唇口温度与试验结果吻合很好,表明采用力场-温度场耦合方法可以预测油封的抱轴力和摩擦扭矩,以及稳态下的摩擦生热温度场,这为类似旋转密封件摩擦生热问题的仿真分析提供一种有效途径.
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