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基于球面轉(zhuǎn)子的懸浮流場數(shù)值模擬與實驗研究
關(guān)鍵詞：球面轉(zhuǎn)子 湍流場 自由液面 功率
摘要：提出一種液質(zhì)懸浮多自由度球形電機(jī)模擬轉(zhuǎn)子運動的裝置。通過采用“旋轉(zhuǎn)機(jī)械,湍流κ-ε”物理場并在有限元軟件進(jìn)行計算分析,包括轉(zhuǎn)子內(nèi)部的湍流場。主要計算不同深度和不同轉(zhuǎn)速時流體速度、給轉(zhuǎn)子球面的壓力、自由液面在此過程中發(fā)生的形變、功率等變量。同時,搭建實驗平臺對動態(tài)轉(zhuǎn)子在液體中運動的過程進(jìn)行模擬,通過設(shè)置不同轉(zhuǎn)速計算轉(zhuǎn)子的功率。最后對比數(shù)值模擬結(jié)果與試驗研究結(jié)果的差異并進(jìn)行分析,證明了數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性。結(jié)果表明:流體速度分布情況隨著球面轉(zhuǎn)子浸入深度而變化,而轉(zhuǎn)速的變化影響流場內(nèi)點的速度變化;不同深度的球面轉(zhuǎn)子頂端受到的壓力大于底端,轉(zhuǎn)速越大,壓力也越大;不同深度和不同轉(zhuǎn)速下,自由液面發(fā)生明顯的形變。以上研究成果為進(jìn)一步研究分析液質(zhì)懸浮多自由度永磁球面電機(jī)定轉(zhuǎn)子間流體的流動提供參考。
機(jī)床與液壓雜志要求:
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