轴承腔油气两相流动特性的数值研究

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:lizhiguo518
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轴承腔是航空发动机的重要部件,对腔内油气两相流动状态的理解有助于提高发动机的润滑效率、提升发动机的工作性能和可靠性。本文在全面调研国内外气液两相流以及航空发动机轴承腔油气两相流研究进展的基础上,进行了如下工作:针对航空发动机轴承腔内油气两相可能出现的均匀流和分层流这两种流型,分别采用Mixture模型和VOF模型进行了数值研究,分析了轴承腔不同位置处流场的分布,结果表明轴承上下腔的流场分布基本一致而前后腔的流场有较大差别。此外还得到了两种流型下轴承前腔和后腔处流体介质速度和压力分布随转速、滑油量和空气量的变化规律。在充分了解了两种流型的流场分布规律的基础上,初步分析了速度和压力这两个特征参数在两种不同流型下的分布差异性。并进一步研究了工况变化下流体介质速度和压力在两种流型下的差异性变化情况,结果表明压力可以作为判别该轴承腔内不同流型的特征参数。此外,针对微小型无人机发动机轴承腔在高转速情况下轴承冷却效果较差的现象,对轴承腔内的主要热源进行了理论分析计算,数值模拟了无人机轴承腔内油气两相的流动和换热情况,并得到了轴承腔的流体迹线图、速度云图、压力云图以及温度云图。在此基础上分析了各工况对后轴承冷却效果的影响规律,并提出了相应的优化方案。
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