A radial oil film bearing Fluent dynamic update method based on grid, which comprises the following steps: (1) to create the bearing oil film mesh file; (2) the preparation of UDF macro program control software in Fluent; (4) by the tool of Excel (3) in the data file for processing; (5) start the fluid calculation software Fluent, import the grid file, mount UDF program and set UDF control conditions; (6) using UDF dynamic grid program control flow field calculation; (7) to determine whether the convergence trajectory of Journal center. The invention solves the problem that the mesh length of the oil film is too large and the grid distortion is easy to occur in the moving mesh movement, so that the grid lines in the radial direction of the moving front and the back are evenly distributed along the circumferential direction. Using this method to calculate the dynamic grid coordinates of the nodes in the process of the grid lines perpendicular to the shaft neck surface, mesh distortion does not occur, the cumulative error of grid computing is avoided, speed up the calculation of bearing performance.
【技术实现步骤摘要】
一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法
本专利技术属于油膜轴承及其转子系统性能计算
,具体涉及一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法。
技术介绍
进行油膜轴承动态性能计算时,转子的轴颈中心在涡动,轴颈表面各点的绝对速度和加速度不一样,计算流场的形状和运动学参数时刻在改变,利用静网格模型不能进行计算。动网格模型可以用来模拟由于边界运动而引起的流域随时间的变化,在单相流和多相流下均适用。边界运动可以是规定动作(例如,用户可以定义刚体中心的速度和角速度),也可以是需要待求解的动作(例如,六自由度模型下以求解结果确定下一时刻的速度、加速度、角速度、角加速度)。对于动网格模型,用户需要确定初始网格和运动区域。常用的流体性能计算软件Fluent提供了三种动网格更新算法:Smoothing、Layering、Remeshing。根据运动边界的变化,Fluent软件对指定的网格自动更新。Smoothing方法即为光顺法,特点是对网格节点间的拓扑关系不改变,只进行网格形状的改变,当网格出现畸变时容易出现发散。Layering方法是随着动边界的移动,在边界处发生网格的增加或合并。Remeshing方法是将控制区内的所有网格重新划分,一般适用于非结构化网格。考虑到油膜径向尺寸很小的特点,从理论上来说,Smoothing动网格更新方式更适合用于轴承性能计算中,但会出现网格畸变。曾有人提出了基于弹性变形的动网格更新方法。该方法与Smoothing方法中的Laplace方法类似。网格节点位移按以下公式计算:(1)(2)式中,为膜厚方向网格的层数,为网格节 ...
【技术保护点】
一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)创建轴承油膜网格文件;(2)Fluent软件中UDF控制宏程序的编写:包括三个宏:定义轴颈表面各点速度的宏DEFINE_PROFILE、自定义动网格更新方式的宏DEFINE_GRID_MOTION和用于创建网格节点数据文本文件的自定义宏DEFINE_GRID_MOTION;(3)启动流体计算软件Fluent,导入网格文件,挂载用于创建网格节点数据文本的宏DEFINE_GRID_MOTION,得到网格节点数据文件;(4)利用Excel工具对步骤(3)中得到的数据文件进行处理;(5)启动流体计算软件Fluent,导入网格文件,挂载UDF程序并设置UDF控制条件;(6)利用UDF动网格程序控制流场计算;(7)判断轴颈中心轨迹是否收敛。
【技术特征摘要】
1.一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:包括以下步骤:(1)创建轴承油膜网格文件;(2)Fluent软件中UDF控制宏程序的编写:包括三个宏:定义轴颈表面各点速度的宏DEFINE_PROFILE、自定义动网格更新方式的宏DEFINE_GRID_MOTION和用于创建网格节点数据文本文件的自定义宏DEFINE_GRID_MOTION;(3)启动流体计算软件Fluent,导入网格文件,挂载用于创建网格节点数据文本的宏DEFINE_GRID_MOTION,得到网格节点数据文件;(4)利用Excel工具对步骤(3)中得到的数据文件进行处理;(5)启动流体计算软件Fluent,导入网格文件,挂载UDF程序并设置UDF控制条件;(6)利用UDF动网格程序控制流场计算;(7)判断轴颈中心轨迹是否收敛。2.根据权利要求1所述的一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:所述的步骤(1)具体为:根据研究对象选取有限单元的类型和网格划分方法,借助于网格划分软件Gambit将计算流场划分为混合网格,对于轴承油膜的进油口和进油槽部分采用非结构化网格,对油膜部分采用结构化网格。3.根据权利要求1所述的一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,由于轴颈中心存在变位速度,其坐标在时刻改变,所以轴颈表面各点的速度根据相对运动的公式进行计算,计算出各点的速度数值不一样,通过编写宏DEFINE_PROFILE程序控制轴颈表面各点的速度。4.根据权利要求3所述的一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,利用宏DEFINE_GRID_MOTION进行动网格程序的更新编写,控制指向轴颈中心的网格线方向始终不改变,从而避免网格倾斜,减少计算累计误差。5.根据权利要求4所述的一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,在Fluent软件中,利用自定义动网格技术计算轴承油膜特性时,需要建立4个文本文件以记录每个时间步的动力学数据,以便于用于下一时间步的计算;文件1记录轴颈受的油膜力;文件2记录每一时间步的轴颈中心的坐标;文件3记录每一时间步的轴颈中心的变位速度;文件4记录轴瓦的坐标。6.根据权利要求5所述的一种基于Fluent的径向油膜轴承的动网格更新方法,其特征在于:所述的步骤(3)中,在Fluent软件中,要精确控制油膜中的所有网格节点,需要获取网格节点的全局编号、所在层数和相对于轴颈中心的单位向量,并把这些数据保存在文件5中,以方便查找和控制;以上五个文本文件需要利用宏DEFINE_GRID_MOTION程序进行编写,在动网格预览中执行已编译的程序,得到所需的上述网格节点文本文件。...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴超,尹雪梅,李蒙蒙,朱茹敏,马明飞,李立伟,任菲,郭志强,杨春燕,巩晓赟,张德海,崔晓康,
申请(专利权)人:郑州轻工业学院,
类型:发明
国别省市:河南,41
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