基于CEL法的故障齿轮热流固耦合有限元分析

为探究风电机组传动系统中齿轮不同故障热流固耦合下应力演化规律,利用ABAQUS软件,采用CEL有限元法对啮合齿轮进行数值模拟。研究了温度场对齿轮啮合最大接触应力的影响以及热流固耦合下不同损坏程度齿轮在齿宽、齿厚方向最大接触应力值的演化规律。结果表明：引入温度场后不同阶段啮合齿轮的最大接触应力分别增长了20.63%,41.28%,6.13%,说明热力场的介入对应力结果有重要影响;点蚀孔边缘接触应力明显大于正常部位且会扩展,损坏程度越大接触应力值越大;断齿故障在断裂位置接触应力会激增,并且越靠近断裂端接触应力越大且断裂深度越大,最大接触应力也越大;在不同断齿工况下,沿齿厚方向的应力变化趋势一致,断裂程度与齿厚方向上整体应力值呈正相关。CEL有限元法适用于齿轮热流固耦合分析,可以较好地模拟故障齿轮运行状态,为齿轮模拟仿真提供借鉴与指导。     

风机参数对立体冷库气流组织影响的数值模拟

为使立体冷库温度场更加均匀,研究立体库气流组织不同工况下的变化规律。利用FLUENT软件分别对冷风机送风速度在3.7～15.7 m/s、送风温度在240～248 K以及6种摆放位置下立体库内气流流动与传热过程进行数值模拟,并据此探析立体库气流组织特征分布及冷却性能指标。结果表明,风速对立体冷库性能影响显著,预冷时间随风速增加呈指数减小,温度场分布更均匀,但在冷藏阶段风速过大会造成气流扰动,温度场均匀性降低且能耗骤升;送风温度变化对气流组织分布无显著影响,与冷却速率呈反比关系,增幅基本一致;风机摆放采用主流背向式,气流干扰小且温度场降温均匀。立体冷库风机风速优选12.7 m/s,风温高于冷藏温度2 K,可保证降温速率与降温均匀特性,摆放形式优先采用主流背向式,温度场波动范围为-1～1 K,缩短了冷库在无装载情况下的开机预冷时间。研究结果有利于提高冷库冷却性能和货物冷藏品质,可为立体冷库内气流组织设计方案提供参考。