当自己需要开展一个自己不擅长领域的CFD仿真研究时,最好的方式就是要多查看文献,看看别人是怎么做的,研究了什么问题,用了什么工具,做了什么简化,使的什么方法、得到什么结论。几篇硕博论文下来,基本就半只脚踏进来了。
最近遇到一个轴承润滑的仿真需求,看了一些文章,有一篇不得不拿来夸一夸。
重庆交通大学硕士学位论文《环下润滑高速圆柱滚子轴承润滑特性分析》。
好文不问出处,虽然重庆交通大学咱之前都没了解过,但是看了这篇文章,感觉比一般的985硕士论文要好。
文章研究框架清晰,图文标注一目了然,一看就是下了功夫的。
文章拆开研究了3个问题。
通过几何建模、提取流体计算域、划分网格,建立了收油环内部流场CFD计算模型,对收油环收油过程进行了详细的分析,计算了收油环收油效率,分析了不同因素对收油环收油效率的影响规律。
这部分也是咱主要参考的设置方法。
文章建立了环下润滑高速圆柱滚子轴承腔内油-气两相流CFD模型,采用RNG k-ε湍流模型对轴承腔内复杂流场进行了数值求解计算,通过MRF模型解决了滚动轴承各部件之间的相对运动关系,同时利用VOF模型处理了轴承腔内流场油-气两相流问题,最终得到了环下润滑圆柱滚子轴承腔内油-气两相流流场流动特性,对其环下润滑性能进行了深入分析;同时还探讨了供油孔数量、供油孔直径、供油速度和轴承转速对油-气两相流流动特性的影响。
我还没来得详细学习这部分。
这部分内容通过建立环下润滑高速圆柱滚子轴承内外圈、滚动体、保持架、轴承座以及驱动轴等固体区域、同时包含轴承腔内油-气两相流流域的耦合传热模型并对其进行求解,得到环下润滑高速圆柱滚子轴承的温度分布情况,对高速圆柱滚子轴承温度特性进行深入分析,探讨环下润滑高速圆柱滚子轴承温升机理,为环下润滑圆柱高速滚子轴承的可靠运行提供一定理论依据。
轴承润滑的多相流研究是有较大难度的,有些人不以为然,那是因为你还没有深入研究滚动轴承,想当然以为不就是动网格或者重叠网格+VOF多相流吗?当你开始做的时候会发现难度还是很大的,主要表现在内部结构复杂、运动构成复杂、跨尺度网格生成复杂、非稳态计算收敛复杂、计算周期时长惊人等等。
我说这篇文章好,是因为这篇文章作者见招拆招,依次想出了问题了解决办法,这些办法并不一定是最好的,但是对于解决目前出现的问题,足够了,这很难得。
研究生培养的是解决具体问题的能力吗?并不是,培养的是解决问题能力的能力,从这篇文章各来看,这位作者解决问题能力很强。不得不点赞。
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