内置电机作为高速电主轴的主要发热部件之一,在实际工况中,其发热量会影响电主轴的回转精度。为了提高电主轴冷却水套的冷却效率,以自然界中闪蝶翅膀微结构的几何模型、结构功能和位形关系等为参照,结合结构相似理论设计一种具有双层包覆性特点的新型蝶翅仿生冷却水套。基于流体动力学及热传导特性理论,对仿生冷却水套及原始螺旋冷却水套进行流固耦合及共轭传热特性的仿真对比分析。结果表明:当冷却水的雷诺数和强迫对流换热面积相同时

为了获得气隙非浸油电机泵稳态运行时的内部温升状况,建立其二维电磁场分析模型,求解出电机泵稳定运行时的平均电磁损耗值,进而建立电机泵三维温度场计算模型,运用流固耦合共轭传热方法,对气隙非浸油电机泵额定转速下的稳态温度场进行了仿真研究.结果表明,电机泵内最高温度为69.58℃,位于定子绕组轴向中心附近;最低温度在泵壳外壁面区域,为32.74℃;转子铁心与导条温度相差较小;转子铁心径向、轴向温度梯度均大于定子铁心.

考虑流体粘温效应，建立了典型核主泵用流体动压型机械密封三维稳态传热有限元模型。建立了由流体域及密封环组成的二维轴对称共轭传热有限元模型，计算了对流换热系数。在此基础上，采用有限元软件求解三维模型密封温度，分析了流体入口流速以及转速对密封端面温度的影响。结果表明：深槽结构导致开槽静环密封端面温度分布不均匀；流体入口速度几乎不影响温度分布；增大转速，密封端面温度显著升高。

液压滑阀在工作过程中常常因黏性加热而出现阀芯热卡紧现象，基于流固耦合共轭传热方法。运用COMSOL软件对滑阀内的热一流一固多物理耦合场进行数值计算。结果表明：高温主要集中在速度梯度较大的区域以及受高速油液冲刷的节流槽壁面，由此产生的阀芯节流槽区域径向不均匀环状凸起变形可能直接导致阀芯卡紧；阀芯最大径向热变形量可达1．31μm，位于节流槽矩形工作边处；黏温特性对滑阀内的黏性加热效应具有消极的影响，含气泡油液却与此相反，导热率与温度的线性关系对滑阀阀芯径向热变形也具有消极的影响；考虑以上因素并不改变滑阀内的温度场分布与热变形特征，而是使计算结果更加符合实际工况。

液压滑阀常常在使用过程中伴随着黏性加热现象,这将严重影响液压滑阀的控制特性。为了揭示滑阀的热失效故障,建立带有配合间隙的滑阀热特性模型,运用COMSOL软件内置的共轭传热与粒子追踪模块通过求解滑阀热特性模型,对液压滑阀内的流动与传热过程进行数值解析。结果表明:高温主要出现在速度梯度较大的区域以及受高速油液冲击的节流槽壁面;由此导致滑阀配合边上产生不均匀径向热变形,固体颗粒物在发生变形的间隙更容易聚集,由此可知,滑阀配合边的径向热变形对颗粒物的污染卡紧有促进作用。这些研究成果为工程技术人员对液压滑阀卡紧现象提供可视化的理解。