机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2012年
7期
156-164
,共9页
杨涛%陈改革%陈立%韩宾
楊濤%陳改革%陳立%韓賓
양도%진개혁%진립%한빈
空气轴承%节流器阵列%等效电路建模%分段非线性插值%计算流体力学
空氣軸承%節流器陣列%等效電路建模%分段非線性插值%計算流體力學
공기축승%절류기진렬%등효전로건모%분단비선성삽치%계산류체역학
对于空气轴承中气膜的复杂湍流运动,无法直接用解析法求解其雷诺方程.针对计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法计算大规模节流器阵列气膜压强分布所需时间较长的问题,提出一种结合节流器单元气膜等效电路建模与分段非线性插值的气膜压强分布解析计算方法.在CFD仿真得到单元气膜压强分布的基础上,建立以线性电阻网络表示的多端口单元气膜稳态等效电路模型,确定了其中的模型参数.通过对单元气膜进行区域划分,借助PSpice电路仿真得到的关键点电位数据,确定气膜压强的分区段插值函数,从而计算得到单元气膜承载力,与CFD仿真结果相比误差为3.7％.通过16个单元的互联建立4×4阵列等效电路模型,可快速计算出阵列气膜的承载力.与CFD仿真相比,4×4阵列等效电路模型的计算误差为8.74％,而计算速度提高三个数量级以上.
對于空氣軸承中氣膜的複雜湍流運動,無法直接用解析法求解其雷諾方程.針對計算流體力學(Computational fluid dynamics,CFD)方法計算大規模節流器陣列氣膜壓彊分佈所需時間較長的問題,提齣一種結閤節流器單元氣膜等效電路建模與分段非線性插值的氣膜壓彊分佈解析計算方法.在CFD倣真得到單元氣膜壓彊分佈的基礎上,建立以線性電阻網絡錶示的多耑口單元氣膜穩態等效電路模型,確定瞭其中的模型參數.通過對單元氣膜進行區域劃分,藉助PSpice電路倣真得到的關鍵點電位數據,確定氣膜壓彊的分區段插值函數,從而計算得到單元氣膜承載力,與CFD倣真結果相比誤差為3.7％.通過16箇單元的互聯建立4×4陣列等效電路模型,可快速計算齣陣列氣膜的承載力.與CFD倣真相比,4×4陣列等效電路模型的計算誤差為8.74％,而計算速度提高三箇數量級以上.
대우공기축승중기막적복잡단류운동,무법직접용해석법구해기뢰낙방정.침대계산류체역학(Computational fluid dynamics,CFD)방법계산대규모절류기진렬기막압강분포소수시간교장적문제,제출일충결합절류기단원기막등효전로건모여분단비선성삽치적기막압강분포해석계산방법.재CFD방진득도단원기막압강분포적기출상,건립이선성전조망락표시적다단구단원기막은태등효전로모형,학정료기중적모형삼수.통과대단원기막진행구역화분,차조PSpice전로방진득도적관건점전위수거,학정기막압강적분구단삽치함수,종이계산득도단원기막승재력,여CFD방진결과상비오차위3.7％.통과16개단원적호련건립4×4진렬등효전로모형,가쾌속계산출진렬기막적승재력.여CFD방진상비,4×4진렬등효전로모형적계산오차위8.74％,이계산속도제고삼개수량급이상.
