A novel approach for modeling the multiscale thermo-fluids of geared systems

سیستم های گیربکس برای صنعت برق و حمل و نقل بسیار مهم هستند. در حالی که فیزیک جریان حرارتی و چند فاز در میان عوامل تعیین کننده عملکرد، دوام و زندگی این سیستم ها است، توانایی محدود برای پیش بینی رفتار حرارتی آن ها توسعه یافته است. این، بخشی است، به دلیل پیچیدگی قابل ملاحظه و ماهیت چندگانه پدیده های فیزیکی درگیر است. این مقاله با هدف بررسی این مسئله و ارائه یک رویکرد مدل سازی و حمایت از تجزیه و تحلیل نظری برای پیش بینی عدم ثبات ترموسی مایید از سیستم های دنده که تجربه دوره عملیات دنده ثابت است. یک نقشه رژیم توسعه یافته است که مکانیسم های تولید گرما تولید کننده سیستم های دنده ای را مشخص می کند. نقشه رژیم، همراه با تجزیه و تحلیل پوسته پوسته شدن برای فرآیندهای گذرا در داخل سیستم، به منظور تعیین جدا شدن مقیاس زمانی در میان پدیده های گرما و مایعات مورد استفاده قرار می گیرد. این امر منجر به نشان دادن غیر عملی بودن روش های مرسوم زمان حل مسائل حل معادلات حفاظت برای حل و فصل ترمو مایع سیستم برای طیف گسترده ای از شرایط عملیاتی است. مجموعه ای از تقریب های عددی و ریاضی برای کاهش این تفکیک بر اساس انگیزه های فیزیکی ایجاد شده است. علاوه بر این، روش راه حل جدید و مشتق ریاضی مرتبط با آن ارائه شده است که از تفکیک مقیاس زمانی و حل برای حالت ایستا وابسته به زمان سیستم با هزینه محاسباتی منحصر به فرد بهره می گیرد. این به هزینه گذراندن پدیده انتقال حرارت گرما طولانی مدت مانند سیستم اولیه گرم می شود. رویکرد عددی با موفقیت در برابر روش شبیه سازی سنتی برای یک سیستم دنده مصنوعی ساخته شده است که به شبیه سازی با استفاده از هر دو رویکرد قابل قبول است. در نهایت، رویکرد عددی بر روی یک سیستم چرخ دنده واقع گرایانه نشان داده شده است. نتایج به بررسی فرضیه های کلیدی مرتبط با رویکرد و تجزیه و تحلیل فیزیک حرارتی سیستم در شرایط عملیاتی مختلف می پردازد.