核电循环泵齿轮箱强制喷射润滑仿真研究

李宏天 冯成程 董庆兵 魏 静 何 东

（1 太原重工股份有限公司， 山西 太原 030024）

（2 重庆大学 机械传动国家重点实验室， 重庆 400044）

（3 重庆大学 机械工程学院， 重庆 400044）

（4 重庆齿轮箱有限责任公司， 重庆 402263）

0 引言

核电的安全开发是国家综合实力的集中体现，核电站中的海水循环泵齿轮箱是核电机组的核心部件之一，对其设计、制造、装配等技术有着极高的要求。其中，润滑系统作为核电齿轮箱的关键装置，对提高摩擦副的耐磨性和设备可靠性、延长关键零部件的使用寿命、减少齿轮箱设备故障等有着重要作用。

流体动力学是一门涉及流体研究的学科[1]，随着算法与程序的不断改进以及计算机硬件的进步发展，计算流体动力学（Computational fluid dynamics，CFD）已经逐渐成为齿轮箱飞溅润滑研究的重要手段。目前，常见的CFD 算法主要包括有限体积法和粒子法[2]19-20。如果没有特定的网格处理技术，在预处理步骤中使用传统的有限体积法（Finite volume method，FVM）来生成高质量的非结构化网格将是非常耗时的，且一些复杂的表面仍然难以被正确地啮合。本文中所研究的行星齿轮箱内部结构复杂且体积较大，难以使用FVM 方法从内部复杂空间表面创建精确的网格跟踪流体流动。粒子法则不需要通过网格或标量进行显式表面跟踪，连续体被离散的粒子数离散，没有网格约束；每个粒子都相应地以自己的质量、密度、速度和施加在其身上的外部或内部力来移动[3]1-2。粒子法已被广泛应用于齿轮箱的润滑研究。

常用的粒子……