航空发动机轴承腔内两相流动研究

【类型】学位论文

【作者】王娟娟 

【关键词】 航空发动机 轴承腔 两相流 DPM模型 VOF模型

【摘要】主轴承腔作为航空发动机润滑系统油气两相流的重要区域,其内部润滑油与气体的两相混合流动特性直接影响到航空发动机运行的稳定性。对轴承腔内气液两相流体的流动特性进行详细研究,对提高发动机运行安全有着至关重要的作用。本文采用CFD方法,利用分散相(DPM)模型,壁面处理采用Wall-Film模型,对某航空发动机轴承腔简化模型内油气两相流进行了数值计算,在与实验条件相同工况下的计算结果与现有实验数据符合良好。分析了腔内空气速度、腔压及温度分布,给出了轴承腔在不同主轴转速及不同滑油进口流量下对油膜厚度、空气/油膜速度、腔内滑油颗粒浓度分布和对传热的影响及空气和油膜出口速度同发动机工作参数的关系。利用VOF方法将两相之间表面张力作为源项添加到动量方程中,并且依据实际情况添加了壁面粘附模型,计算得到的腔外壁面周向315o位置油膜厚度从主轴低转速时的0.824mm到高转速0.6mm,改变滑油进口流量,油膜厚度从0.556mm增加到0.781mm,同现有实验数据做对比,曲线符合较好,验证了计算方法的可靠性。结果指出了几种工作参数下滑油相界面的差异及其原因并分析了发动机的不同工作条件对腔压及回油的影响。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】沈阳航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】徐让书

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