为了探索湿滑路面上影响轮胎滑水的相关因素,基于弹流润滑理论,运用多重网格法求解轮胎滑水模型的雷诺方程和水膜厚度方程,通过FORTRAN软件得到车速和载荷分别对水膜厚度和流体压力的影响。结果表明湿滑路面速度增加时,水膜厚度增厚,动水压力变小,轮胎下的液体不易排出,轮胎的滑水性能增强,抗滑水性能减弱;载荷增加时,水膜厚度变薄,动水压力变大,轮胎下的液体容易流出,轮胎的抗滑水性能增强。得出的结果符合弹流润滑特性理论,完善了轮胎滑水的理论模型,为轮胎改良设计提供参考。

为满足机械结构紧凑化、轻量化要求,在行星齿轮传动系统中可应用非对称聚合物齿轮。为研究非对称聚合物行星齿轮传动中内啮合轮齿的瞬态弹流润滑性能,建立非对称聚合物行星齿轮内啮合传动的润滑模型,采用多重网格法进行了数值求解与仿真分析;对比分析了行星齿轮内啮合与外啮合几何参数的异同,探讨了齿轮运行工况以及齿轮副材料对非对称聚合物行星齿轮瞬态弹流润滑的影响;考虑热效应的影响,探究了非对称聚合物行星齿轮内啮合最高温升与3个特殊瞬时啮合点的温度分布变化规律,对比分析了等温与热弹流润滑条件下不同齿轮材料的弹流润滑性能。结果表明,由于传动啮合方式的不同,行星齿轮内啮合的几何参数不同于外啮合,齿轮转速和载荷对弹流润滑效果影响显著;使用非对称聚合物齿轮可提高齿轮承载能力和改善齿轮的等温弹流润滑性能;...

聚合物齿轮质轻而耐腐蚀,可降低噪声,提高经济效益。相对地,聚合物轮齿强度低于金属轮齿,故采用非对称设计提高聚合物齿轮的强度。为探究非对称聚合物齿轮的弹流润滑特性,在水润滑条件下,采用多重网格法对非对称聚合物齿轮进行了瞬态弹流润滑分析对比非对称齿轮与传统对称齿轮的水膜压力与厚度;改变齿轮运行工况及考虑轮齿的表面粗糙度,研究其对齿轮弹流润滑分析的影响。结果表明,非对称齿轮可有效改善弹流润滑,润滑膜的压力和膜厚受齿轮转速和载荷影响较大,表面粗糙度对于非对称聚合物齿轮的弹流润滑有着不利影响,在应用中应保证齿面加工质量。

将三叉杆联轴器圆柱滚子与滑块槽之间的运动简化为圆柱与无限大平面之间的运动,结合联轴器运转过程中的非稳态效应,建立时变挤压效应下线接触热弹流脂润滑的数值计算模型。采用多重网格法求解得到压力、膜厚和润滑油膜平均温升等润滑指标的瞬态解,并与稳态值进行对比分析。结果表明,当时变效应处于低频状态下,润滑油膜特性的瞬态解与稳态解相差不大,但处于高频状态下时,油膜厚度整体小于稳态解,且高频时的温升现象尤其明显;一个载荷冲击周期内,高频解与低频解的分布基本相同,但高频时的膜厚明显低于低频解。

研究离心叶轮压气机性能优化问题,针对发展迅速、准确预测复杂流动离心压气机的性能设计是非常必要的。传统方法用显式时间推进法效率低、收敛速度慢等缺点,采用隐式残差光顺以及基于变分原理的多重网格方法,具有计算效率高、收敛速度快等特点的数值仿真,采用改进的数值算法对内部三维粘性流场进行了数值仿真,给出了多重网格重数对收敛速度的影响,数值预测了不同流量下的流场流动情况,并与实验结果进行了比较。研究结果表明,多重网格可以有效地加速收敛,数值结果与试验结果吻合较好,改进的数值方法可以较好的预测离心叶轮的性能。

提出了一种新的适于不可压缩流动有限体积差分计算的多重网格法。将之与叶轮机械不可压缩流动有限体积差分格式相结合，并使用英国剑桥大学Denton教授的“粘性体积力”法来模拟粘性对流动的影响，对一低稠度导轮泵内部流场的计算表明，作者的多重网格法的计算结果十分接近，且该计算法的收敛速度是DentonJD计算法的两倍以上。