xflow变速箱搅油分析基础实例

2022年12月12日 浏览：1484 收藏：2


一、引言

众所周知，变速箱的搅油功率损失是变速箱能量损失的一个重要因素，因此降低搅油功率损失可以显著减少变速箱的能耗。但变速箱流体域较为复杂，而为了保证仿真的准确性，需要对其进行高质量的离散化处理，采用Xflow软件的Lattice Boltzmann方法进行仿真分析，克服了在齿轮啮合处等复杂的几何位置繁复的网格划分问题，可完全保留各种几何细节，前处理过程简单，可以更为快速、准确的获得所需结果，进而可以缩短产品整体的设计周期。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图1


二、建模与求解


     1.导入模型，并设置流域

创建两个齿轮将其导入到xflow中，创建一个立方体的变速箱，并将分析类型设置为Internal，如下图。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图2


     2.定义流体属性

在Materials这一栏下定义流体的材料属性。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图3


     3.设定液体的初始位置

在Environment这一栏中设定液面的初始位置，如下图所示。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图4


     4.设置两齿轮的转速

由于几何导入时默认原点为零件几何中心，因此在设置齿轮转速前要把其中心调整到合适的位置，如下图所示。

随后在Geometry这一栏下面设定齿轮转速值。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图5
xflow变速箱搅油分析基础实例的图6


     5.求解计算

在Simulation这一栏中设定求解时间，格子分辨率以及壁面的细化情况以及所要保存的帧数，如下图所示。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图7
xflow变速箱搅油分析基础实例的图8


     6.执行求解任务

如下图所示，点击Run进行求解。一般来说，稳定参数应在1以下，最好稳定在0.3左右。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图9


三、后处理

VOF为0.5的液面动画图如下图所示。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图10
xflow变速箱搅油分析基础实例的图11


四、项目成果展示

下图为实例变速箱中vof为0.5时的液面动画图。

xflow变速箱搅油分析基础实例的图12


五、小结

本文通过一个简单的两齿轮搅油分析，简单介绍了XFLOW中齿轮搅油的方法、流程，仅供参考。实际产品的几何形状更为复杂，利用XFLOW软件只用设定格子分辨率而不用进行网格划分，大大缩短了产品整体的设计周期。


xflow变速箱搅油分析基础实例的图13


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