船用滑动轴承冷却性能数值仿真与实验研究.pdf

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1、第37卷第12期2015年12月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．37，No．12Dec．，2015船用滑动轴承冷却性能数值仿真与实验研究王焕杰1，2(1．武汉理工大学能源与动力工程学院，湖北武汉430063；2．武汉船舶职业技术学院动力工程学院，湖北武汉430050)摘要：滑动轴承是船舶推进系统的重要组成部件，开展滑动轴承工作性能研究对保证船舶正常运行具有非常重要的意义。本文以某型滑动轴承为研究对象，分别建立滑动轴承冷却盘管流动与换热数值模型以及轴瓦流体润滑数值模型。基于UDF技术将流体润滑模型所得到的轴承摩擦

2、热作为边界条件施加在盘管换热器传热模型中，建立滑动轴承冷却盘管流体传热与滑动轴承轴瓦流体润滑耦合数值模型。基于该耦合模型，对标定转速工况下盘管式换热器换热性能进行分析，并与实验数据进行对比。研究结果表明，所建立的滑动轴承流体换热与流体润滑耦合模型具有较好的计算精度，该盘管式换热系统满足设计要求。关键词：滑动轴承；盘管冷却系统；CFD；润滑；UDF中图分类号：U664．21文献标识码：A文章编号：1672—7649(2015)12—0059—04doi：10．3404／j．issn．1672—7649．2015．12．012Numericaland

3、experimentalresearchonthecoolingperformanceofmarineslidingbearingWANGHuan．jiel，2(1．Schoolofenergyandpowerengineering，WuhanUniversityofTechnology，Wuhan430063，China；2．Collegeofpowerengineering，WuhanInstituteofShipbuildingTechnology，Wuhan430050，China)Abstract：Theslidingbearingis

4、asignificantpartofthepropulsionsysteminmarine．Theresearchontheworkingperformanceofslidingbearingisaguaranteeoftheperformanceandlifeperiodofthemarine．Aslidingbearingwasstudiedinthepaper．Theheattransfermodelofcoilcoolingsystemandthehydrodynamiclubricationmodelofthebearingwerebu

5、iltalone．BasedontheUDF，thecoupledmodelwasbuiltwiththeconsiderationoftheheattransferandhydrodynamiclubrication，thusthefrictionalheatwasappliedtotheheattransfermodelastheboundaryconditionofsourceheat．Basedonthiscoupledmodel，thecoolingperformancesofcoilcoolingsystemwereanalyzeda

6、tthenormalshaftspeedcondition．Theresultswereverifiedbytheexperiments．Itwasshownthatthecoupledmodeloftheheattransfermodelandhydrodynamiclubricationmodelfortheslidingbearingisaccurateandrobustandthecoilcoolingsysteminthisslidingbearingissuitable．Keywords：slidingbearing；coilcool

7、ingsystem；CFD；lubrication；UDF0引言船用滑动轴承是船舶推进系统的重要组成部分，其润滑性能的好坏将直接影响到船舶推进系统的工作性能，进而影响到整船的工作特性⋯。滑动轴承工作性能受多种因素的影响。其中，润滑油温度是影响滑动轴承润滑性能的关键因素。如果滑油温度过高，润滑油粘度下降，油膜承载能力降低，油膜厚度减薄，甚至无法建立起油膜。这将导致边界摩擦的产生，进而缩短轴承的使用寿命。相反，如果滑油温度过低，油膜厚度增加，这将导致摩擦损失增加，轴承传动效率降低旧“。。滑动轴承滑油温度应控制在一个合理的收稿日期：2015—10—09

8、；修回日期：2015—11一03作者简介：王焕杰(1981一)，女，博士研究生，从事专业船舶动力工程研究。·60·舰船科学技术第37卷温