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消防泵轴承箱加热温度不同的原因

文章出处: 人气:发表时间:2017-12-09 11:20
    为了找出消防泵轴承箱加热温度不同的原因,通过对热量传递的数值计算,体积损失是影响泵轴承箱发热程度的主要因素转移箱体。因此,结构尺寸得到了改善。
     在运行大型消防泵轴承箱的过程中,通常会加热到70oC以上的温度。高温会影响润滑油的性能。
    试验表明,即使是同批次的轴承厂家产品,最高箱温也是高低的,通过改变轴承的型号,调整径向推力轴承的安装间隙,不能控制温度。因此,温度不确定性的根本原因需要被发现和有效控制。
     通过数值计算轴承箱内的传热共轭传热(CHT)发现了过热的主要原因。共轭传热的问题可以分为两个计算区域,即流体填充区域和固体区域。能量在两个区域之间的传递过程中通过扩散过程。有限元法(FEM)非常适用于离散计算方法中的纯固体传热问题。
     基于有限元的有限体积法(FVM)在涉及流体的共轭传热问题中更为有效。本文采用有限体积法。
   1,传热计算结果
计算网格模型,忽略了油箱中的油对传热的影响以及传热对空气密度差异的影响。这个问题是一个轴对称的问题,所以一个扇区可以计算出来,其中a和b是轴承的安装位置,线框为水,其余为箱体和轴,箱体,轴和空气接触部分的空气对流热量转移边界。
   2是计算结果,暖色是高温,冷色是低温。尽管计算机具有很强的计算和分析能力,但实际的工程问题有时是复杂的,相关的计算参数也有一些相似之处。这对计算的准确性有影响,应该在计算中充分理解。在分析计算结果时,要注意边界条件不确定性的影响。
    在轴承箱传热计算中,水对流换热是由泵体积损失引起的强制对流换热。其传热系数与泵的容积损失有关,应由设计来控制。然而,制造过程中的尺寸变化导致体积损失的不确定性,导致水对流换热系数的不确定性。计算表明,传热系数变化很大。对于速度大于ns = 76的消防泵,当容积效率在90%到98%之间时,传热系数等于流量,390W / m2·oC〜·1240W / m2·℃的变化范围。空气对流换热是一种自然对流换热,其传热系数和泵的环境,因此存在不确定性。考虑到消防泵通常安装在室内,空气流速变化不会很大,所以传热系数不会有太大的变化。如果风速从0m / s变化到6.4 / s,根据经验公式,空气的平均传热系数为5W / m2。 oC至25 W / m2°C
    水对流换热系数远大于空气对流换热系数,这是影响换热的主要因素,同时强制对流换热可由设计者控制。因此,如图3所示,观察水对流换热系数和平均空气对流换热系数对这两个参数的影响,看它们对计算结果的影响。图3所示的温度是轴承箱的最高温度,通常位于靠近离开泵叶轮的轴承处。单轴承加热功率1000W,环境温度20oC。由此可见,由于水对流换热系数的变化幅度比平均空气对流换热系数范围要大得多,所以水对流会影响轴承箱的最高温度。
   有效的温度控制措施为了控制温度可以降低容积效率,如果最高温度不高于70oC,那么水对流换热系数应不小于500w / m2·℃,并据此计算出泵的容积效率 和相应的零件尺寸。
此文关键字:消防泵轴承箱加热
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