液體中圓柱轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的阻力研究.pdf

1、為了滿足某研究所對(duì)艦船材料腐蝕研究的需要，我們?yōu)槠湓O(shè)計(jì)了動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)子加速腐蝕模擬試驗(yàn)裝置，在裝置設(shè)計(jì)過程中，為了選擇合適的電機(jī)，需要對(duì)轉(zhuǎn)子在液體中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到的阻力進(jìn)行研究，以確定所需電機(jī)的扭矩與功率。
　　本文通過理論計(jì)算、試驗(yàn)驗(yàn)證與仿真分析三個(gè)方面綜合研究了圓柱轉(zhuǎn)子在液體中旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)受到的摩擦阻力。首先，以邊界層理論與量綱分析法為基礎(chǔ)，參考Prandtl-Schlichting公式，分析了圓柱轉(zhuǎn)子流體阻力，得到了轉(zhuǎn)子在單位面積上受到

2、的摩擦阻力與整個(gè)圓柱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻力矩計(jì)算公式。然后，設(shè)計(jì)了圓柱轉(zhuǎn)子流體摩擦阻力試驗(yàn)，利用試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算公式中的待定系數(shù)進(jìn)行了最小二乘法擬合，得到了比較精確的阻力矩計(jì)算公式。公式計(jì)算結(jié)果與20組不同直徑、不同厚度的圓柱轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比均能很好的吻合，說明提出的理論計(jì)算方法是可行的。另外通過分析得出，轉(zhuǎn)子阻力矩約與轉(zhuǎn)速的平方成正比，與轉(zhuǎn)子厚度成線性關(guān)系，約與直徑的四次方成正比。最后，利用 Ansys Workbench14