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消防泵軸承箱加熱溫度不同的原因

文章出處: 人氣:發表時間:2017-12-09 11:20
    為了找出消防泵軸承箱加熱溫度不同的原因,通過對熱量傳遞的數值計算,體積損失是影響泵軸承箱發熱程度的主要因素轉移箱體。因此,結構尺寸得到了改善。
     在運行大型消防泵軸承箱的過程中,通常會加熱到70oC以上的溫度。高溫會影響潤滑油的性能。
    試驗表明,即使是同批次的軸承廠家產品,最高箱溫也是高低的,通過改變軸承的型號,調整徑向推力軸承的安裝間隙,不能控制溫度。因此,溫度不確定性的根本原因需要被發現和有效控制。
     通過數值計算軸承箱內的傳熱共軛傳熱(CHT)發現了過熱的主要原因。共軛傳熱的問題可以分為兩個計算區域,即流體填充區域和固體區域。能量在兩個區域之間的傳遞過程中通過擴散過程。有限元法(FEM)非常適用于離散計算方法中的純固體傳熱問題。
     基于有限元的有限體積法(FVM)在涉及流體的共軛傳熱問題中更為有效。本文采用有限體積法。
   1,傳熱計算結果
計算網格模型,忽略了油箱中的油對傳熱的影響以及傳熱對空氣密度差異的影響。這個問題是一個軸對稱的問題,所以一個扇區可以計算出來,其中a和b是軸承的安裝位置,線框為水,其余為箱體和軸,箱體,軸和空氣接觸部分的空氣對流熱量轉移邊界。
   2是計算結果,暖色是高溫,冷色是低溫。盡管計算機具有很強的計算和分析能力,但實際的工程問題有時是復雜的,相關的計算參數也有一些相似之處。這對計算的準確性有影響,應該在計算中充分理解。在分析計算結果時,要注意邊界條件不確定性的影響。
    在軸承箱傳熱計算中,水對流換熱是由泵體積損失引起的強制對流換熱。其傳熱系數與泵的容積損失有關,應由設計來控制。然而,制造過程中的尺寸變化導致體積損失的不確定性,導致水對流換熱系數的不確定性。計算表明,傳熱系數變化很大。對于速度大于ns = 76的消防泵,當容積效率在90%到98%之間時,傳熱系數等于流量,390W / m2·oC?·1240W / m2·℃的變化范圍。空氣對流換熱是一種自然對流換熱,其傳熱系數和泵的環境,因此存在不確定性。考慮到消防泵通常安裝在室內,空氣流速變化不會很大,所以傳熱系數不會有太大的變化。如果風速從0m / s變化到6.4 / s,根據經驗公式,空氣的平均傳熱系數為5W / m2。 oC至25 W / m2°C
    水對流換熱系數遠大于空氣對流換熱系數,這是影響換熱的主要因素,同時強制對流換熱可由設計者控制。因此,如圖3所示,觀察水對流換熱系數和平均空氣對流換熱系數對這兩個參數的影響,看它們對計算結果的影響。圖3所示的溫度是軸承箱的最高溫度,通常位于靠近離開泵葉輪的軸承處。單軸承加熱功率1000W,環境溫度20oC。由此可見,由于水對流換熱系數的變化幅度比平均空氣對流換熱系數范圍要大得多,所以水對流會影響軸承箱的最高溫度。
   有效的溫度控制措施為了控制溫度可以降低容積效率,如果最高溫度不高于70oC,那么水對流換熱系數應不小于500w / m2·℃,并據此計算出泵的容積效率 和相應的零件尺寸。
此文關鍵字:消防泵軸承箱加熱
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