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申请/专利权人：南京航空航天大学

摘要：本发明涉及一种基于FLUENT模拟高速齿轮喷油润滑冷却特性的仿真计算方法，包括以下步骤：建立线速度达110ms的高速齿轮箱热流耦合仿真分析模型，对模型进行边界命名和网格划分；计算齿轮高速旋转时产生的平均热量密度；在FLUENT软件的边界条件设置中添加计算得到的热流密度，设置初始温度、润滑油温度；选择求解方法和求解参数，设定相关喷油润滑参数，进行仿真计算获取喷油润滑参数；修改喷油润滑参数，重复上述步骤，通过对比分析得到齿轮润滑冷却的关键参数；通过温度试验，验证仿真计算方法的有效性；本发明采用经过试验验证的仿真计算方法，可获得更加接近高速齿轮真实温度场的数据，能够为相关润滑冷却特性的研究提供重要指导。

主权项：1.一种基于FLUENT模拟高速齿轮喷油润滑冷却特性的仿真计算方法，包括以下步骤：步骤S1、利用三维UG建模软件创建高速齿轮箱的热流耦合仿真分析模型，并将所述热流耦合仿真分析模型导入ANSYS中，对所述热流耦合仿真分析模型进行边界命名和网格划分；步骤S2、计算高速齿轮齿面的平均热量密度；步骤S3、将所述热流耦合仿真分析模型导入FLUENT中，在热边界条件设置中添加所述平均热量密度以及设置初始温度和润滑油温度；其特征在于，还包括如下所述的步骤：步骤S4、利用FLUENT中的动网格功能来实现齿轮的旋转，以便于仿真计算；步骤S5、修改喷油参数，重复步骤S1-S4，通过对比分析得到齿轮润滑冷却特性的喷油润滑参数；步骤S6，根据仿真计算获得的喷油润滑参数搭建高速齿轮喷油润滑试验台，开展高速齿轮温度试验，用获得的试验数据对所述热流耦合仿真分析模型进行修正，从而得到真实模型的高速齿轮润滑冷却特性，其中，所述温度试验中的测量对象为齿面的温度；所述温度通过预埋在齿轮中的铂热电阻传感器来进行测量；所述铂热电阻传感器的准确度等级不低于二等；其中：在创建所述热流耦合仿真分析模型的过程中，将所述热流耦合仿真分析模型中的齿轮的节圆线速度调整到110ms，以模拟高速齿轮喷油润滑的场景；在创建所述热流耦合仿真分析模型的过程中，将所述热流耦合仿真分析模型中的齿轮的中心距增加3.8-4.2mm，以保证仿真过程中的稳定性；在创建所述热流耦合仿真分析模型的过程中，将所述热流耦合仿真分析模型中的喷油嘴的喷油参数的输入设置为动态输入；所述仿真计算是采用SIMPLE算法和Green-GaussNode-Based梯度离散法以及动量、湍流耗散率、湍流动能采用一阶迎风格式进行的，其中，在喷油入口的边界条件中设置喷油速度不超过30ms；求解控制采用默认，每隔500个时间步对求解数据进行一次自动保存。

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