ansys14溫度場(chǎng)仿真的案例
基于Fluent與ANSYS workbench的齒輪箱熱固耦合溫度場(chǎng)仿真案例
圖23 觀察甩油情況
圖24 初始時(shí)刻流場(chǎng)
圖25 0.015s流場(chǎng)
圖26 0.03s流場(chǎng)
圖27 0.06s流場(chǎng)
在fluent中最好根據(jù)想要的時(shí)間間隔設(shè)置每隔N步自動(dòng)保存結(jié)果，這樣在后處理中有充足的結(jié)果可用，不會(huì)出現(xiàn)瞬態(tài)分辨率過低的情況，即時(shí)間跨度過大。
仿真步數(shù)可以自行選擇，這里選取了前600步的狀態(tài)進(jìn)行分析。由于步數(shù)大少，大齒輪處在油浴當(dāng)中，溫升小，因此觀察小齒輪，溫度攀升較快。
圖28 0.18s溫度云圖
圖29 0.36s溫度云圖
圖30 不同轉(zhuǎn)速溫升對(duì)比
通過仿真可以對(duì)比不同轉(zhuǎn)速下，小齒輪的溫升狀況。實(shí)際上轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了：
生熱量，通過公式計(jì)算；
甩油程度。
在fluent中甩油的程度對(duì)溫度變化有一定影響，但是當(dāng)轉(zhuǎn)速足夠大的時(shí)候，這個(gè)影響又變得不那么明顯。因此兩條曲線的形狀是相似的，只是單純的受到發(fā)熱量的支配。如果是低速重載情形，轉(zhuǎn)速很低（本例未包含），比如10rpm，這時(shí)候甩油困難，齒輪可能會(huì)發(fā)生膠合。
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結(jié)語：
由于解析方法計(jì)算齒輪減速器溫度場(chǎng)時(shí)的復(fù)雜性，往往需要對(duì)模型進(jìn)行大幅簡化，難以得出精確解。針對(duì)此問題，本例使用仿真方法計(jì)算瞬態(tài)溫度場(chǎng)，可以有效捕捉輪齒與油液的接觸細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了在精確仿真流場(chǎng)的前提下，油氣與齒輪固體共軛傳熱區(qū)域的實(shí)時(shí)更新。但同時(shí)也存在對(duì)流換熱系數(shù)不準(zhǔn)確，內(nèi)嵌傳熱算法換熱值不精確的弊端。
這個(gè)案例很長，對(duì)fluent的多相流、動(dòng)網(wǎng)格等等復(fù)雜模型都有涉及，希望看完帖子能讓大家有所收獲！仿真用到的幾何文件、udf文件、運(yùn)動(dòng)profile文件都在附件中。
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