液體中圓柱轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)運動的阻力研究.pdf

1、為了滿足某研究所對艦船材料腐蝕研究的需要，我們?yōu)槠湓O(shè)計了動態(tài)轉(zhuǎn)子加速腐蝕模擬試驗裝置，在裝置設(shè)計過程中，為了選擇合適的電機，需要對轉(zhuǎn)子在液體中旋轉(zhuǎn)運動受到的阻力進行研究，以確定所需電機的扭矩與功率。
　　本文通過理論計算、試驗驗證與仿真分析三個方面綜合研究了圓柱轉(zhuǎn)子在液體中旋轉(zhuǎn)運動受到的摩擦阻力。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、的摩擦阻力與整個圓柱轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的阻力矩計算公式。然后，設(shè)計了圓柱轉(zhuǎn)子流體摩擦阻力試驗，利用試驗數(shù)據(jù)對計算公式中的待定系數(shù)進行了最小二乘法擬合，得到了比較精確的阻力矩計算公式。公式計算結(jié)果與20組不同直徑、不同厚度的圓柱轉(zhuǎn)子在不同轉(zhuǎn)速下的試驗數(shù)據(jù)進行對比均能很好的吻合，說明提出的理論計算方法是可行的。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