(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011171495.6
(22)申请日 2020.10.28
(71)申请人 南京航空航天大学
地址 210016 江苏省南京市秦淮区御道街
29号
(72)发明人 鲍和云　侯潇男　陆凤霞　靳广虎　
朱如鹏　李享　张超　黄伟　
孔维地　
(74)专利代理机构 北京高沃律师事务所 11569
代理人 张梦泽
(51)Int.Cl.
G06F  30/17(2020.01)
G06F  30/23(2020.01)
G06F  30/28(2020.01)
G06F  111/10(2020.01)
G06F  119/08(2020.01)G06F  113/08(2020.01)G06F  119/14(2020.01)
(54)发明名称一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统(57)摘要本发明涉及一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统，通过球轴承的仿真模型获得物性参数，对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式，建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；并根据所述计算公式计算对流换热系数。通过针对仿真模拟获得的物性参数，根据球轴承的具体参数确定对流换热系数的计算公式，根据计算公式获得对流换热系数，
使获得的对流换热系数更准确。权利要求书2页  说明书7页  附图2页CN 112287482 A 2021.01.29
C N  112287482
A
1.一种球轴承对流换热系数的计算方法，其特征在于，所述方法包括：
建立球轴承的仿真模型；
为所述球轴承设置不同的转速和不同的喷油速度；
获得所述球轴承内部通道的油气两相流的物性参数；
对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式；
建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；
建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；
根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；
根据所述计算公式计算对流换热系数。
2.根据权利要求1所述的球轴承对流换热系数的计算方法，其特征在于，所述对所述物性参数进行拟合之前，所述方法还包括：
对所述物性参数进行无量纲化。
3.根据权利要求2所述的球轴承对流换热系数的计算方法，其特征在于，所述对所述物性参数进行无量纲化，具体包括根据量纲分析基本原理对所述物性参数进行无量纲化。
4.根据权利要求1所述的球轴承对流换热系数的计算方法，其特征在于，所述物性参数包括流体动力粘度、密度、等压比热容、热导率、普朗特数、雷诺数和努塞尔数。
5.根据权利要求1所述的球轴承对流换热系数的计算方法，其特征在于，所述计算公式
为：其中，h表示对流换热系数，l
表示所述球轴承的特征长度，k表示热导率，ρ表示流体密度，μ表示流体动力粘度，C p表示等压比热容，n i表示轴承内圈转速，D b表示球体直径，d m表示节圆直径，d m＝(d in+d out)/2，d in表示所述球轴承内径，d out表示所述球轴承外径，α表示接触角。
6.一种球轴承对流换热系数的计算系统，其特征在于，所述系统包括：
仿真模型建立模块，用于建立球轴承的仿真模型；
刘五朵设置模块，用于为所述球轴承设置不同的转速和不同的喷油速度；
物性参数获得模块，用于获得所述球轴承内部通道的油气两相流的物性参数；白居易的名诗
拟合关系式获得模块，用于对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式；
第一关系式建立模块，用于建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；
第二关系式建立模块，用于建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；
对流换热系数计算公式获得模块，用于根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；
对流换热系数计算模块，用于根据所述计算公式计算对流换热系数。
房屋遗产税7.根据权利要求6所述的球轴承对流换热系数的计算系统，其特征在于，所述系统还包括：
无量纲化模块，用于在对所述物性参数进行拟合之前，对所述物性参数进行无量纲化。
8.根据权利要求7所述的球轴承对流换热系数的计算系统，其特征在于，所述无量纲化模块，具体包括：
无量纲化子单元，用于根据量纲分析基本原理对所述物性参数进行无量纲化。
9.根据权利要求6所述的球轴承对流换热系数的计算系统，其特征在于，所述物性参数包括流体动力粘度、密度、等压比热容、热导率、普朗特数、雷诺数和努塞尔数。
10.根据权利要求6所述的球轴承对流换热系数的计算系统，其特征在于，所述计算公
式为：其中，h表示对流换热系
数，l表示所述球轴承的特征长度，k表示热导率，ρ表示流体密度，μ表示流体动力粘度，C p表示等压比热容，n i表示轴承内圈转速，D b表示球体直径，d m表示节圆直径，d m＝(d in+d out)/2，d in表示所述球轴承内径，d out表示所述球轴承外径，α表示接触角。
一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统
技术领域
[0001]本发明涉及球轴承技术领域，特别是涉及一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统。
背景技术
[0002]高速球轴承作为一种重要的零部件，在航空发动机中应用比较广泛，其润滑方式多采用环下润滑。采用环下供油，可以改善润滑油在轴承内的流动情况，使内圈得到充分冷却和润滑。对于环下润滑的高速角接触球轴承，当一定量的气体进入时，在轴承的高速旋转状态下，润滑介质整体上表现出油气两相流动的特点。油气两相流体流过轴承固体表面时发生对流换热，其对流换热的准则对轴承的散热机理具有极大的影响。现有轴承对流换热系数均采取经验公式进行计算，得到的对流换热系数作为边界条件施加到整个轴承上，缺乏针对两相流动状态下球轴承内部通道，包括内外圈滚道和滚动体
的对流换热系数计算。轴承的内部通道是指内外圈之间的区域，包括滚动体、保持架和流体域。
发明内容
[0003]基于此，本发明的目的是提供一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统，提高了温度计算的准确性。
[0004]为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
[0005]本发明公开了一种球轴承对流换热系数的计算方法，所述方法包括：
[0006]建立球轴承的仿真模型；
[0007]为所述球轴承设置不同的转速和不同的喷油速度；
[0008]获得所述球轴承内部通道的油气两相流的物性参数；
[0009]对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式；
[0010]建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；[0011]建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；
[0012]根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；
[0013]根据所述计算公式计算对流换热系数。
[0014]可选地，所述对所述物性参数进行拟合之前，所述方法还包括：
[0015]对所述物性参数进行无量纲化。
[0016]可选地，所述对所述物性参数进行无量纲化，具体包括根据量纲分析基本原理对所述物性参数进行无量纲化。
[0017]可选地，所述物性参数包括流体动力粘度、密度、等压比热容、热导率、普朗特数、雷诺数和努塞尔数。
[0018]可选地，所述计算公式为：
[0019]其中，h表示对流换热
系数，l表示所述球轴承的特征长度，k表示热导率，ρ表示流体密度，μ表示流体动力粘度，C p 表示等压比热容，n i表示轴承内圈转速，D b表示球体直径，d m表示节圆直径，d m＝(d in+d out)/ 2，d in表示所述球轴承内径，d out表示所述球轴承外径，α表示接触角。
[0020]本发明还公开了一种球轴承对流换热系数的计算系统，所述系统包括：
[0021]仿真模型建立模块，用于建立球轴承的仿真模型；
[0022]设置模块，用于为所述球轴承设置不同的转速和不同的喷油速度；
税务自查报告范文[0023]物性参数获得模块，用于获得所述球轴承内部通道的油气两相流的物性参数；[0024]拟合关系式获得模块，用于对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式；
[0025]第一关系式建立模块，用于建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；
[0026]第二关系式建立模块，用于建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；林妙可丰胸
[0027]对流换热系数计算公式获得模块，用于根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；
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[0028]对流换热系数计算模块，用于根据所述计算公式计算对流换热系数。
[0029]可选地，所述系统还包括：
[0030]无量纲化模块，用于在对所述物性参数进行拟合之前，对所述物性参数进行无量纲化。
[0031]可选地，所述无量纲化模块，具体包括：
[0032]无量纲化子单元，用于根据量纲分析基本原理对所述物性参数进行无量纲化。[0033]可选地，所述物性参数包括流体动力粘度、密度、等压比热容、热导率、普朗特数、雷诺数和努塞尔数。
[0034]可选地，所述计算公式为：
[0035]其中，h表示对流换热
系数，l表示所述球轴承的特征长度，k表示热导率，ρ表示流体密度，μ表示流体动力粘度，C p 表示等压比热容，n i表示轴承内圈转速，D b表示球体直径，d m表示节圆直径，d m＝(d in+d out)/ 2，d in表示所述球轴承内径，d out表示所述球轴承外径，α表示接触角。
[0036]根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
[0037]本发明公开了一种球轴承对流换热系数的计算方法及系统，通过球轴承的仿真模型获得物性参数，对所述物性参数进行拟合，获得所述物性参数之间的拟合关系式，建立所述球轴承的尺寸参数、对流换热系数和所述物性参数的第一关系式；建立所述球轴承的尺寸参数、转速和所述物性参数的第二关系式；根据所述拟合关系式、第一关系式和第二关系式获得计算所述球轴承的对流换热系数的计算公式；并根据所述计算公式计算对流换热系数。本发明通过针对仿真模拟获得的物性参数，根据球轴承的具体参数确定对流换热系数的计算公式，根据计算公式获得对流换热系数，使获得的对流换热系数更准确。