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消防泵軸承箱傳熱核算及控溫辦法
來(lái)源:海力軸承網(wǎng) 時(shí)間:2018-07-16
在大型消防泵運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)程中軸承箱常常發(fā)熱；溫度可達(dá)70ºC以上.溫度過(guò)高將影響潤(rùn)滑劑的功能.實(shí)驗(yàn)標(biāo)明即便同一批產(chǎn)物；箱體最高溫度也有高有低；經(jīng)過(guò)替換軸承品種、調(diào)整向心推力軸承裝置空隙也不能操控溫度.因而需求找到溫度不確定的根本緣由；而且有用加以操控.經(jīng)過(guò)軸承箱傳熱共軛熱傳遞 (CHT：conjugate heat transfer)數(shù)值核算找到了招致溫度過(guò)高的主要緣由.共軛熱傳遞難題能夠分紅兩個(gè)核算區(qū)域；充溢流體的區(qū)域和固體區(qū)域.能量活動(dòng)經(jīng)過(guò)分散進(jìn)程在兩個(gè)區(qū)域間傳遞.在離散核算方法方面；有限元法(FEM)十分適用于樸實(shí)的固體傳熱難題；在觸及流體的共軛熱傳遞難題中根據(jù)有限元的有限體積法(FVM)更為有用.本文選用有限體積法.
1、傳熱核算結(jié)果剖析
圖1是核算網(wǎng)格模型；疏忽箱體內(nèi)潤(rùn)滑油對(duì)傳熱的影響以及空氣密度差招致傳熱的影響；該難題是軸對(duì)稱難題；因而能夠核算一個(gè)扇形區(qū)域；a、b是軸承裝置方位；線框內(nèi)為水；其他為箱體與軸；箱體、軸與空氣觸摸部分為空氣對(duì)流傳熱鴻溝.圖2是核算結(jié)果；暖色為高溫；冷色為低溫.盡管核算機(jī)的核算剖析才能很強(qiáng)；但實(shí)踐工程難題有時(shí)很雜亂；有關(guān)的核算參數(shù)有必定的近似性.這對(duì)核算精度有影響；在核算時(shí)應(yīng)對(duì)這點(diǎn)有充沛的知道.在剖析核算結(jié)果時(shí)；要注意到鴻溝條件的不確定性所發(fā)生的影響.軸承箱傳熱核算中；水對(duì)流換熱是水泵的容積丟失發(fā)生的逼迫對(duì)流換熱；它的傳熱系數(shù)與水泵的容積丟失關(guān)聯(lián)聯(lián)；應(yīng)該能夠由描繪操控.但制作加工時(shí)的尺度誤差招致了容積丟失的不確定性；也就招致了水對(duì)流傳熱系數(shù)的不確定性.核算標(biāo)明傳熱系數(shù)的改變規(guī)模很大；關(guān)于比轉(zhuǎn)速ns=76的消防泵；當(dāng)容積功率在90％到98％時(shí)；與其流量相等價(jià)的傳熱系數(shù)一般在390W／m20?ordm;C~0?240W／m20?婀婺Ｄ詬謀?空氣對(duì)流換熱是天然對(duì)流換熱；它的傳熱系數(shù)與水泵所在的環(huán)境關(guān)聯(lián)；因而也有不確定性.思考消防泵一般裝置在室內(nèi)；空氣活動(dòng)的速度改變不會(huì)很大；因而傳熱系數(shù)的改變不會(huì)很大.若是風(fēng)速在0m／s~ 6。4／s規(guī)模內(nèi)改變；依照經(jīng)歷公式；空氣均勻傳熱系數(shù)在5 W／m2．ºC到25 W／m20?嫻墓婺Ｄ詬謀?
水對(duì)流傳熱系數(shù)遠(yuǎn)比空氣對(duì)流傳熱系數(shù)大；它是影響傳熱的主導(dǎo)要素；一起逼迫對(duì)流換熱能夠由描繪者操控.因而如圖3所示以水對(duì)流傳熱系數(shù)、均勻空氣對(duì)流傳熱系數(shù)這兩個(gè)參數(shù)的改變來(lái)調(diào)查它們對(duì)核算結(jié)果的影響.圖3所示溫度為軸承箱體的最高溫度；此點(diǎn)一般坐落遠(yuǎn)離水泵葉輪的軸承鄰近.單個(gè)軸承發(fā)熱功率為1000W；環(huán)境溫度為20ºC.能夠看出；因?yàn)樗畬?duì)流傳熱系數(shù)的改變規(guī)模比均勻空氣對(duì)流傳熱系數(shù)的改變規(guī)模大得多；因而水對(duì)流更能影響軸承箱的最高溫度.
2、有用控溫辦法
為了操控溫度能夠恰當(dāng)下降容積功率；若是最高溫度不大于70ºC；則水對(duì)流傳熱系數(shù)應(yīng)不小于500 w／m20?媯徊⒁源宋??鶯慫闥?萌莼?β始跋嚶α慵?叨?
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