基于热-流-固耦合的齿轮箱稳态热性能研究(网络首发)

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  • 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室

网络出版日期: 2023-09-11

基金资助

国家自然科学基金(U2268211); 大功率交流传动电力机车系统集成国家重点实验室开放课题(R111720H01385)资助项目

摘要

为准确预测轨道交通传动系统齿轮的箱温度分布,采用一种基于计算流体动力学 (Computational Fluid Dynamics,CFD)的混合时间尺度耦合法对齿轮箱进行仿真分析。对齿轮箱的内部流场与温度场同时进行数值模拟,通过数据传输实现齿轮箱流场与温度场的实时双向耦合,最后根据内部温度场计算结果,通过有限元方法得到箱体温度分布情况。另外,分析转速、浸油深度、喷油润滑等因素对齿轮箱稳态热性能的影响。研究结果表明:该数值模型在温度预测方面具有良好的性能,仿真结果与实验测量值之间的最大误差为7.4%。随着转速的增加,齿轮箱温度随之上升;而随着浸油深度的增加,除下箱体底部温度逐渐上升外,其余区域温度均下降。相同转速时,喷油润滑下的箱体最高温度对比飞溅润滑,降低幅度可达14%。且转速越高,冷却效果越明显。

本文引用格式

刘逸, 张开林, 邵帅, 向泓旭 . 基于热-流-固耦合的齿轮箱稳态热性能研究(网络首发)[J]. 上海交通大学学报, 0 : 0 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2023.225

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