[发明专利]油膜流体域离散化方法

说明书

本发明公开了一种油膜流体域离散化方法，该方法包括：建立油膜流体域几何模型，进油孔位于油膜的右侧中部。输入偏心率，根据偏心率将油膜流体域分割为数量不同的多个区域。对油膜流体域中的每个区域进行结构化网格划分。本发明的油膜流体域离散化方法，通过偏心率不同将油膜流体域划分为不同的区域，给出了在高偏心率下的油膜流体域的网格划分方法，在进行网格划分时可以得到高质量的网格，进而完成对油膜流体域的CFD仿真模拟过程，获悉油膜压力分布状况。

技术领域

本发明涉及液体润滑轴承技术领域，尤其涉及一种油膜流体域离散化方法。

背景技术

油膜轴承承载能力的计算，是基于雷诺方程做出的推导，雷诺方程属于偏微分方程，求解会带来很大的困难，并且求解雷诺方程仅仅能得出某一偏心率下的承载性能，油膜中心区域的压力未能得到。

随着CFD仿真分析技术的发展，可以利用CFD仿真分析对油膜轴承承载能力进行计算，可以准确的模拟得出油膜承载区域的压力分布和油膜轴承的承载特性。利用CFD仿真模拟油膜承载特性时，油膜流体域的离散化是仿真成功的关键，如果油膜流体域未能得到高质量的网格，在CFD仿真过程中结果就得不到收敛。在油膜流体域离散化的过程中，需要处理好“跨尺度”的问题(油膜厚度和长度尺寸相差极大)，目前国内相关文献的油膜流体域CFD仿真中，仅仅对低偏心率(≤0.7)下的油膜仿真做了研究分析，涉及到高偏心率的油膜轴承流体域仿真并没有做出相关研究。国内大型油膜轴承所属工况均为低速重载工况，利用自适应网格技术产生的四面体网格已经不能满足CFD计算要求，因此利用CFD仿真时必须能够将油膜流体域离散化为可用于结构化网格的基本几何体，同时随着偏心率的增加，需要将薄油膜区域做一些分割，让这些区域的网格能够平滑过渡，从而提高生产网格的质量。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种油膜流体域离散化方法。具体技术方案如下：

一种油膜流体域离散化方法，所述方法包括：

建立油膜流体域几何模型，进油孔位于油膜的右侧中部；

输入偏心率，根据偏心率对油膜流体域分割为数量不同的多个区域；

对油膜流体域中的每个区域进行结构化网格划分。

在一种可能的设计中，偏心率小于或等于0.8时，将进油孔按相互垂直的两条分割线均匀划分为4个区域，油膜上与进油孔连接区域按与进油孔相同的划分方式均匀划分为4个区域，油孔侧按分别沿轴向和沿周向的两条分割线均匀划分为4个区域，非油孔侧按沿轴向的一条分割线均匀划线为2个区域。

在一种可能的设计中，偏心率大于0.8且小于或等于0.95时，将进油孔按相互垂直的两条分割线均匀划分为4个区域，油膜上与进油孔连接区域按与进油孔相同的划分方式均匀划分为4个区域，油孔侧按沿周向的一条分割线和沿轴向的两条分割线划分为6个区域，非油孔侧按沿轴向的两条分割线划分为3个区域。

在一种可能的设计中，油孔侧按沿周向的一条分割线和沿轴向的两条分割线划分为6个区域时，油孔侧的上半部分被均匀划分为2个区域，油孔侧的下半部分被均匀划分为4个区域；非油孔侧按沿轴向的两条分割线划分为3个区域时，非油孔侧的上半部分为1个区域，非油孔侧的下半部分被均匀划分为2个区域。

在一种可能的设计中，偏心率大于0.95且小于或等于0.998时，将进油孔按相互垂直的两条分割线均匀划分为4个区域，油膜上与进油孔连接区域按与进油孔相同的划分方式均匀划分为4个区域，油孔侧按沿周向的一条分割线和沿轴向的四条分割线划分为10个区域，非油孔侧按沿轴向的四条分割线划分为5个区域。

在一种可能的设计中，油孔侧按沿周向的一条分割线和沿轴向的四条分割线划分为10个区域时，油孔侧的上半部分被均匀划分为2个区域，油孔侧的下半部分被均匀划分为8个区域；非油孔侧按沿轴向的四条分割线划分为5个区域时，非油孔侧的上半部分为1个区域，非油孔侧的下半部分被均匀划分为4个区域。