- 文献综述（或调研报告）：
传统的动压轴承的设计和分析一般采用基于薄膜假设的N-S方程简化的Reynolds方程，具有局限性；应用CFD工具Fluent通过两相流理论建立了滑动轴承压力求解分析模型，更符合实际情况，,可以更准确地反映轴承动特性。针对滑动轴承热动力特性,建立考虑空化效应和黏温效应的轴承转子热耦合三维模型，基于GAMBIT对油膜进行网格划分并建立三维有限元模型,通过FLUENT仿真得到该动静压轴承不同工况下油膜的温度场分布,计算出压力、温度分布。
滑动轴承的设计分析一直是研究轴承性能的重要手段，通过计算机软件仿真建立轴承三维模型，计算轴承不同参数下的压力温度分布，可以有效分析轴承间隙、长径比、转速等因素对轴承性能的影响，从而做出改进与解决。本文所涉及参考的文献主要包括了有关使用CFD方法研究滑动轴承的文献。
1、滑动轴承设计与分析的重要性
胡新亮在《滑动轴承设计的研究与展望》中提到，滑动轴承是机械装置和设备中的最重要部件之一，其具有转速高、工作稳定、抗振性好、承载力大、噪声小和寿命长等特点，在机械制造业、大型电站、钢铁联合企业和化工联合企业等领域得到广泛应用。正确的设计是滑动轴承高效、高性能、高承载力和长寿命工作的基础和保证。长期以来，滑动轴承的润滑分析计算、 设计和优化设计等一直是人们的研究重点，并进行了大量的研究工作。 随着计算机及其软件技术的发展和普及，现代轴承设计技术更趋于完善、系统更可靠。
- 传统设计分析方法的局限性
在尹松、顾春伟的《考虑空化和耦合传热的滑动轴承三维计算流体力学分析的发展与验证》中指出，传统的动压轴承的设计和分析采用了基于薄膜假设的Navier-Stokes方程简化的Reynolds方程。尽管Reynolds方程取得了巨大的成功，但由于方程推导过程中所作的假设，其应用仍然存在明显的局限性。首先，现实轴承几何结构中的流动细节，如供油槽，不能用Reynolds方程精确建模。其次，很难用简化的一维或二维Reynolds方程来模拟复杂的流动现象，如湍流和多相泡状流，此外，Reynolds方程无法满足建立描述整个润滑系统而不是单一接触区域的模拟的日益增长的需求。
基于全三维Navier-Stokes方程的CFD分析，在克服传统Reynolds方程上述局限性方面具有广阔的应用前景，其在流体动力轴承中的应用引起了研究者的兴趣。
- 应用Fluent建立滑动轴承分析模型的思路
高庆水、杨建刚等在《基于CFD方法的液体动压滑动轴承动特性研究》中应用CFD工具Fluent建立了滑动轴承压力求解分析模型,计算分析了普通圆柱轴承的压力分布和上、下瓦开槽对滑动轴承压力分布、承载和进油量等因素的影响。比较了CFD方法和Reynold方程计算结果的差别。结果表明:CFD方法和Reynold方程计算结果基本相同,CFD方法可以直接求解N-S方程,可以更准确地反映轴承动特性。
《基于两相流理论的滑动轴承流场计算分析》中，张楚、杨建刚等提出采用计算流体力学(computation fluid dynamic,CFD)两相流理论建立滑动轴承流场求解模型。该模型认为负压区内油与油汽混合存在,更符合实际情况。比较了两相流模型计算结果和实验结果的差别以及3种模型计算结果之间的差别。3种模型求出的最大油膜压力基本相同,而载荷有所差别。考虑负压区内的油膜作用后,两相流模型求出的有效载荷与实验数据更加吻合。
刘黄亮针对滑动轴承热动力特性，在《基于热耦合的滑动轴承两相流场特性数值研究》中,建立考虑空化效应和黏温效应的轴承转子热耦合三维模型,对转子和轴瓦的热传导方程、油膜能量方程与全空化模型进行了联合求解，发现考虑轴承热传导和两相流特性,热耦合三维模型比绝热边界模型更符合实际情况。采用该热耦合三维模型计算收敛区和发散区的温度分布，然后可以采用郭红等在《动静压轴承油膜温度场特性分析与实验研究》中的方法，即基于GAMBIT对油膜进行网格划分并建立三维有限元模型，仿真得到该轴承不同工况下油膜的温度场分布进行对比。最终得到滑动轴承的具体分析模型。
通过搜索发现张文涛、张智鑫在《基于CFD的阶梯面推力滑动轴承承载性能分析》中依据流体动压润滑气穴两相流理论,运用计算机流体力学(CFD)方法,针对阶梯面滑动轴承流体动压润滑模型,直接求解N-S方程进行数值分析,考察阶梯面滑动轴承阶梯深度比、长度比、阶梯数和转速对承载承载特性的影响规律;以及《基于CFD的新型斜面推力滑动轴承承载性能分析》中基于计算机流动力学(CFD)理论,应用FLUENT软件,建立新型推力滑动轴承油膜润滑模型并进行仿真计算,研究油膜厚度、瓦块倾斜角度及环型油槽位置等因素对新型斜面推力轴承承载性能的影响规律。这些研究是对上述思路的良好示例。
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