【正文】 高壓油膜，使曲軸與主輪轂接觸面分離。 圖 527 漲壓油路模型 網(wǎng)格劃分如圖 528 所示，將用 UG 建好的漲壓油路模型導(dǎo)入 GAMBIT 中**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 圖 528 漲壓油路在 GAMBIT 中示意圖 圖 530 流域網(wǎng)格劃分圖利用 Tgrid 程序?qū)φw進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖 529 所示在對話框中選中點擊Operation 選項，然后再點擊 Mesh 選項，然后再點擊 Mesh Volume 選項。圖 529 打開網(wǎng)格設(shè)置對話框（1）對漲壓油路內(nèi)區(qū)域劃分網(wǎng)格點擊 Volume 選項旁邊的空白地方，選擇漲壓油路的頂部邊緣線時需要按下Shirt 鍵和鼠標(biāo)左鍵，在 Spacing 選項中，選擇 Interval size，然后在旁邊的空白區(qū)域內(nèi)填 1，其他設(shè)置保持不變，需要特別提示的是：在 Type 選項中要選擇 TGrid 選項。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 34最后點擊 Apply 按鈕對漲壓油路內(nèi)區(qū)域劃分網(wǎng)格，完成則區(qū)域內(nèi)的網(wǎng)格圖如圖 530所示。（2）檢查網(wǎng)格劃分情況首先點擊位于右下角工具欄中的 Examine Mesh 選項，打開網(wǎng)格檢查對話框如圖530 所示。在 Display Type 項中選擇 Plane，這時 Plane 前方會出現(xiàn)一個紅色的三角。然后選擇 3D Element 選項以及旁邊的三棱錐圖標(biāo)。在 Quality Type（質(zhì)量類型）項中選擇 EqualAngle Skew 選項。在 Cut Orientation 選項中，可以用鼠標(biāo)左鍵拖動代表X 或 Y 軸滑塊，在旁邊的 Display 對話框中就會顯示模型在 X 或 Y 平面上的網(wǎng)格分布。如果想改變模型顯示的比例和模型顯示的大小，可以點擊 Display Type 選項中選擇 Range 選項,在 Range 選項下方會有滑塊，點擊對話框下部的滑塊可選擇。最后點擊 Close 選項，關(guān)閉網(wǎng)格檢查對話框。 圖 530 網(wǎng)格檢查設(shè)置對話框 圖 531 邊界類型設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 35 設(shè)置邊界類型點擊 Zones 選項，然后點擊 Specify Boundary Types 選項，打開邊界類型設(shè)置對話框，如圖 531 所示。選擇油路 1 的圓環(huán)，將其定義為 INTERFACE。選擇油路 2與油路一相接觸的面，將其同樣定義為 INTERFACE。設(shè)置入油口（inlet）邊界類型為 pressureinlet，點擊 Action 選項旁邊的 Add，在 Name 選項旁邊的空白區(qū)域填寫 inlet，在 Type(類型)下拉列表中選擇 pressureinlet，選擇入油口時在此之前先要點擊 Face 選項旁邊的空白區(qū)域，再將鼠標(biāo)移動至推壓油路上部入油口截面邊線，同時按下 Shirt 鍵和鼠標(biāo)左鍵即為選中，此時入油口邊線的圓變成紅色，最后點擊 Apply 選項。設(shè)置出油口（outlet）邊界類型為 pressureoutlet，點擊 Action 選項旁邊的Add，在 Name 選項旁邊的空白區(qū)域填寫 outlet，在 Type(類型)下拉列表中選擇pressureoutlet，選擇出油口的時候在此之前先要點擊 Face 選項旁邊的空白區(qū)域，再將鼠標(biāo)移動至推壓油路上部出油口截面邊線，同時按下 Shirt 鍵和鼠標(biāo)左鍵即為選中，此時點擊內(nèi)螺紋截面邊線的圓變成紅色，最后點擊 Apply 選項。需要注意的是：固壁邊界不需要設(shè)置的，系統(tǒng)默認(rèn)為是固壁邊界，命名為wall。輸出網(wǎng)格文件（.mesh）：點擊 File 按鈕，然后再點擊 Export 按鈕，最后再點擊 mesh...按鈕打開網(wǎng)格文件輸出對話框如圖 532 所示，其它選項保持不變，點擊Accept 按鈕確認(rèn)。圖 532 輸出網(wǎng)格文件對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 求解設(shè)置 圖 533FLUENT 啟動的對話框 圖 534 光滑與交換網(wǎng)格在桌面雙擊 FLUENT 圖標(biāo)，彈出來 FLUENT 啟動的對話框，如圖 533 所示。選擇 3d 版本，點擊 RUN 按鈕。讀入網(wǎng)格文件：點擊 File 選項，然后再點擊 Read 選項，再點擊 Case...選項，于是就打開了網(wǎng)格文件讀入對話框，將 讀入。網(wǎng)格光滑與交換：點擊 Grid 按鈕然后再點擊 Smooth/Swap...按鈕于是就打開對話框，如圖 534 所示。多次重復(fù)點擊點擊 Smooth 按鈕和 Swap 按鈕，直到對話框中出現(xiàn)圖 535 中所示數(shù)字時停止點擊。 圖 535 光滑與交換網(wǎng)格信息 圖 536 長度單位設(shè)置對話框（1）檢查網(wǎng)格并定義長度單位**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 37確定長度單位為毫米：點擊 Grid 按鈕然后再點擊 Scale...按鈕，打開長度單位設(shè)置對話框，如圖 536 所示。在 Units Conversion 選項下的 Grid Was Created In 選項右側(cè)列表中選擇 mm 選項。點擊 Change Length Unites 選項，在此時左側(cè)的 Scale Factors 選項下方的 X，Y ，Z 項的數(shù)值都變?yōu)?。點擊下邊的 Scale 選項，此時，Domain Extents 選項下的單位由 m 變?yōu)?mm，并給出了區(qū)域的范圍。注意 Scale 選項只能點擊一次，不可以重復(fù)點擊。點擊 Close 按鈕，關(guān)閉對話框。檢查網(wǎng)格：點擊 Grid 選項然后再點擊 Check 按鈕， Fluent 軟件會自動對所導(dǎo)入的模型的網(wǎng)格進(jìn)行多方面的檢查，然后在信息反饋窗口顯示檢查過程和結(jié)果，其中要特別注意最小體積保持為正值，不能有任何錯誤和警告信息，最后一行一定是Done。顯示網(wǎng)格：點擊 Display 按鈕然后再點擊 Grid...按鈕，打開網(wǎng)格顯示對話框后，點擊 Display 按鈕，這樣可得到區(qū)域網(wǎng)格圖。（2）設(shè)置求解模型設(shè)置求解器：點擊 Define 選項然后再點擊 Models 選項，然后再點擊 Solver..選項.，打開求解器設(shè)置對話框；如圖 537 所示。圖 537 求解器設(shè)置對話框在 Solver 選項中選擇 Segregated 選項。在 Formulation 選項中選擇 Implicit 選項。在 Space 選項選擇 3D 選項，在 Time 選項中選擇 Steady 選項，最后點擊 OK 按鈕。**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 38啟動能量方程，點擊 Define 選項，然后再點擊 Models 按鈕，然后點擊 Energy選項...打開能量方程設(shè)置對話框，如圖 538 所示點擊 OK 按鈕。圖 538 啟動能量方程設(shè)置湍流模型：點擊 Define 選項然后再點擊 Models 選項，然后點擊 Viscous 選項，打開湍流設(shè)置對話框。選擇 kepsilon[2eqn]湍流模型，打開 湍流模型設(shè)置??k對話框，如圖 539 所示，保留其它默認(rèn)設(shè)置，點擊 OK 按鈕。圖 539 湍流模型設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 39設(shè)置流體的材料屬性：點擊 Define 選項，然后點擊 Materials 選項，打開材料屬性設(shè)置對話框，如圖 540 所示。在 Name 選項把 water 改為 oil，在 Density（密度）下方的空白處填入 850，在Cp（粘性系數(shù)）下方的空白處填入 。最后點擊 Change/Create 按鈕。圖 540 材料屬性設(shè)置對話框設(shè)置邊界條件：點擊 Define 選項，然后點擊 Boundary Conditions 選項..，打開邊界條件設(shè)置對話框，如圖 541 所示。圖 541 邊界條件設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 40選擇工作流體為 oil，在 Zone 選項中選擇 Fluid 選項，點擊 Set 按鈕，打開流體選擇對話框，如圖 542 所示，在 Material Name 項選擇 oil 選項，保留其他默認(rèn)設(shè)置，點擊 OK 按鈕。圖 542 流體選擇對話框設(shè)置入流口邊界條件：在 Zone 選項列表里選擇 inlet 選項，如圖 541 所示，點擊 Set 選項，打開壓力設(shè)置對話框如圖 543 所示，將 入口總壓改為 。Mpa120圖 543 壓力邊界設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 41設(shè)置出流口邊界條件：在 Zone 選項列表里選擇 outlet 選項，如圖 541 所示，點擊 Set 選項，打開壓力設(shè)置對話框如圖 544 所示，將 出口總壓不設(shè)定。圖 544 壓力邊界設(shè)置對話框（3）求解模型求解初始化：點擊 Solve 選項再點擊 Initialize 選項 Initialize 選項...，打開求解初始化設(shè)置對話框，如圖 545 所示。在 Initial Values（初始值）項中，把 Gauge Pressure 項設(shè)置為 0。點擊 Init 選項，點擊 Close 選項，完成流場初始化。圖 545 求解初始化設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 42設(shè)置監(jiān)視器：點擊 Solve 然后點擊 Monitors 選項，然后點擊 Residual 選項，打開監(jiān)視器設(shè)置對話框，如圖 546 所示，在 Options 項選擇 Print 選項和 Plot 選項，輸出殘差檢測曲線。在 energy 選項的 Convergence 選項（殘差收斂臨界值）設(shè)為 1e06。其他選項保持不變，點擊 OK 選項。保存 Case 文件：點擊 File 選項，然后點擊 Write 選項，然后點擊 Case 選項，最后輸入保存名為 。圖 546 監(jiān)視器設(shè)置對話框求解計算：點擊 Solve 選項，然后點擊 Iterate 選項，打開迭代設(shè)置對話框如圖547 所示，在 Number of Iterations 選項填入 300。點擊 Iterate 選項。圖 547 迭代計算設(shè)置對話框**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 43FLUENT 開始計算。在迭代完成之后，計算收斂，殘差監(jiān)測曲線如圖 548 所示。圖 548 殘差監(jiān)測曲線 求解結(jié)果曲軸減震器拆裝過程中的漲壓油路的求解結(jié)果如圖圖 549 和 550 所示，根據(jù)圖像顯示可以發(fā)現(xiàn)，漲壓油路出口壓力約在 。圖 549 漲壓油路壓力分布云圖**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 44圖 550 漲壓油路壓力分布云圖圖 551 漲壓油路出口壓力分布散點圖 本章小結(jié)本章在前幾章理論以及計算機模擬仿真的基礎(chǔ)上，結(jié)合研究內(nèi)容和實驗條件設(shè)計了柴油機曲軸減震器拆裝試驗，通過 UG 建模，建出曲軸減震器推壓和漲壓油路三維模型，用 GAMBIT 軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，最后倒入 FLUENT 軟件，通過設(shè)置流體的邊界條件，設(shè)置流體材料屬性，用有限元的方法進(jìn)行數(shù)值模擬最后得出漲壓和**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 45推壓的匹配關(guān)系，在實際的生產(chǎn)中起到指向性的作用。總結(jié)與展望曲軸減震器和曲軸是過盈配合，而安裝和拆卸時是用液壓將曲軸減震器漲開再將曲軸減震器推入安裝位置，安裝和拆卸時曲軸減震器可能會刮傷曲軸。所以本課題注重研究其油壓配合，通過模擬來找到合理的油壓配合，在實際的生產(chǎn)安裝拆卸中起到指向性的作用。本文在參閱了大量的國內(nèi)外的相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，以某一型號的曲軸減震器多為研究對象，詳述了曲軸減震器的工作原理、種類、和優(yōu)缺點，建立了曲軸減震器的三維模型，研究了曲軸減震器的拆裝過程，更直觀的觀察曲軸減震器在拆裝過程中存在的問題；通過對流體力學(xué)的理論基礎(chǔ)的學(xué)習(xí)，運用流體力學(xué)軟件 FLUENT 對曲軸減震器內(nèi)部漲壓油路和推壓油路進(jìn)行了數(shù)字模擬。本文通過設(shè)置流體的邊界條件，設(shè)置流體的材料屬性，對推壓油路，漲壓油路進(jìn)行數(shù)值模擬，分別得出了推壓油路，漲壓油路的壓力可視化圖形。通過對流場數(shù)值模擬，得出了漲壓和推壓的匹配關(guān)系。并用圖像的形式給出計算結(jié)果。本文的主要研究成果是：（1）在對曲軸減震器的工作原理，結(jié)構(gòu)了解的前提下，參閱了大量的國內(nèi)外有關(guān)曲軸減震器的文獻(xiàn)后，建立了船用柴油機曲軸減震器的三維模型，以減震器為主要研究對象，通過 UG 建立三維模型，對曲軸減震器的拆裝過程進(jìn)行仿真。（2）在用 UG 建立了漲壓油路和推壓油路之后，利用前處理軟件 GAMBIT 對建立的三維模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。再導(dǎo)入 FLUENT 軟件通過有限元對曲軸減震器內(nèi)部漲壓油路和推壓油路流場進(jìn)行數(shù)值模擬將計算的結(jié)果以可視化的圖像形式給出。基于 CFD 的柴油機曲軸減震器拆裝過程仿真與工程分析與現(xiàn)實涉及多方面的理論、方法和技術(shù)，這個方法還有許多新的問題需要解決，需要在實際用中不斷積累和完善，在以下幾個方面，還需要做進(jìn)一步的研究和開發(fā)。（1）論文只考慮到理論基礎(chǔ)上，而沒有考慮實際情況，例如壓力機的輸出會有缺少，壓力油品質(zhì)會有優(yōu)劣之分等等。（2）FLUENT 只得出了推壓油路和漲壓油路的油壓匹配關(guān)系，并沒有考慮到曲**大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 46軸及曲軸減震器的應(yīng)力應(yīng)變，在以后的研究中還可以進(jìn)一步研究。（3）拆裝仿真只是數(shù)字模擬，與實際情況還是有一定的差距