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05
2022
-
09
优化摩擦片的内流场与温度场分析
[2022-09-05] 优化摩擦片的内流场与温度场分析
优化摩擦片的内流场与温度场分析
1内流场仿真分析
网格的简化方法与第三章中的方法一样，在这里就不多作解释。内流域的网釆用三层流域来模拟，内层流域和外层流域设置为静止，中间流域为实际转 速600r/min的转速，进油口为内流域侧面位置，具体为20L/min,外流域侧面设 置为普通压力出口，相对静压为0,模型选择RNGA-e模型。
判别收敛性准则有很多，在本文中釆用均方根值的精度为io-4,或者当迭代 次数100次时停止迭代。
图4.3为优化后的径向槽的流线图，由流速图可以看岀，在油槽内的冷却液的速度明显大于优化之前的径向槽处的冷却液速度，并且在进油口处于出油口处 产生的涡流也比优化之前的要少，这说明优化后的油槽结构有利于冷却液的流 动，图4.4为优化后的径向槽流线细节图。取此油槽的三个关键点处的最高速度， 进行对比分析，具体结果如表4.1所示。
表4.1流速对比图
Table 4.1 Comparision of speed
|
表面位置 |
油槽外径处（m/s） |
油槽内（m/s） |
油槽内径处（m/s） |
|
径向槽 |
0.70 〜1.4 |
0.21 〜2.7 |
0.7 〜1.4 |
|
优化后的径向槽 |
0.74 〜1.45 |
1.45 〜2.88 |
0.74 〜1.45 |
由上表可知，优化后的油槽在油槽外径处、油槽内以及油槽内径处的速度比 优化之前的径向槽相比有提高。这样冷却油的流动速度变快，随着油液的快速流 动带走热量增多散热效果也会更加明显，能够满足在短时间内达到冷却的效果。
2 温度场仿真分析
温度场的仿真方法与第三章中介绍的一致，这里不做具体分析。得到在相同 转速下的优化摩擦片的温度场在典型时刻的温度云图，如图4.4所示。温度分布 图与径向槽类似，由于进出油口处角度增大，因此，油槽的面积也相应增大，对 流换热效果也会更加明显。在2.5s的时刻，热斑在摩擦片中间位置形成，进油 口处的温度梯度较明显，充分表明优化后的油槽结构有利于冷却液在油槽内的流 动，使冷却液不断带走滑摩产生的热量，能够在短时间内达到较快速地降低温度的效果。
径向槽与优化后的径向槽的摩擦片在同一时刻的摩擦片表面最高温度的对 比如表4.2所示。
表4.2最高温度对比图
Table 4.2 Comparision of maximum temperature
由上表可以看出优化后的摩擦片在相同时刻的最高温度比径向槽要低，温度 降低的百分比最大达到了 3.9%,这说明优化后的油槽结构具有相对良好的散热 效果，油液能在相同时间内带走更多的热量，起到实质性的优化效果。
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