油气润滑系统中弯管内油气两相流数值仿真

《油气润滑系统中弯管内油气两相流数值仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、·机械研究与应用·2013年第4期(第26卷，总第126期)应用与试验油气润滑系统中弯管内油气两相流数值仿真曾宪文，孙启国，吕洪波(北方工业大学机电工程学院，北京100144)摘要：基于FLUENT对油气润滑系统中常见的竖直向下弯管的油气两相流场进行了仿真。通过分析弯管处流场的特性，研究了弯管对油气两相流的影响。结果表明：弯管对油气两相环状流有破坏作用，且这种影响会需要到达直管一定距离后才会消失。关键词：油气润滑；FLUENT；弯管；油气两相流中图分类号：TH117．1文献标志码：A文章编号：1007-

2、4414(2013)04-0077-03NumericalSimulatiOn0foil—airTwo—phaseFlowinElbowofthe0il～AirLubricationSystemZENGXian-wen，SUNQi-guo，LVHong-bo(CollegeofMechanicalEngineering，NorthChinaUniversityofTechnology，Bering100144，China)Abstract：Oil-airtwo-phaseflowinelbowofthe

3、oil-airlubricationsystemissimulatedbasedOI1FLUENT．Theelbowre—flects0noil-airtwo-phaseflowisresearchedthroughstudyingtheflowfieldcharacteristic．Theresultsshowthatoil—airannn—larflowwillnotbedisruptedbyelbowuntiloil—airflowreachtoacertainlengthofstraightpi

4、pe．Keywords：oil—airlubrication；FLUENT；elbow；oil-airtwo-phaseflow1引言三维模型，对弯管部分油气两相流场进行分析，得到油气润滑作为一种先进的润滑技术，正被越来越其速度场及压力场的分布，并分析出口处的平均压多的应用到工业生产的各个领域。油气润滑实现高力、速度值及润滑油流量的波动来研究弯管对油气润效润滑关键技术之一就是要求润滑油能够精细、稳定滑效果的影响。地到达润滑点⋯，这就要求油气润滑系统管路中的2仿真模型的建立油气两相环状流能够保持一定的稳定

5、性。生产实其仿真模型如图1所示，前半部分为油气混合腔际中针对不同的工况，油气润滑系统的布置是非常复体，混合管直径为10mm，水平直管段长度为400杂的，油气混合设备的安装位置受到场地区域、待润mm，竖直向下部分长为100mm，弯曲半径为7．5滑设备的结构形状等的限制及润滑设备同时存在多mm。对弯管部分划分网格如图2所示。采用结构化个润滑点，这些因素决定了油气输送管布置形式必然的四面体网格，为了获得油液沿壁面的分布特性，对是多种多样。而弯管是其中最常见的一种形式，弯管壁面采取边界层。对油气两相环状流的影响

6、是环状流出现不稳定的一个重要原因，因此对混合器出口处布置弯管部分研究意义。管路结构形式对于两相流的影响，也有大量的研究。有些学者对油气两相流流过弯管的局部特性进图1竖直向下的弯管行了理论和实验研究，提出了新的计算弯管压力损失的计算公式“。随着计算机水平提高，丁珏等人采用数值模拟的方法，对90。方截面弯管的流动特性进行了研究，为管内流体的研究提供了一种新的方法。高忠信、邓杰等采用了数值仿真的方法，研究图2弯管网格模型了180。圆弯管内的气液两相流的流体特性，数值计算结果和实验结果吻合，证明了数值方法的正确

7、性。为便于后面的分析描述，对弯管部分横截面所处以上研究针对油气润滑其油液较少的情况研究较少。位置做出如图3所示定义转角O／，顺时针方向为正。笔者将对竖直向下弯曲管路，利用FLUENT建立收稿日期：2013—05—28基金项目：北京市属高等学校人才强教计划资助项目(PHR201107109)作者简介：曾宪文(1987一)，女，山东济宁人，硕士，研究方向：油气润滑设备关键技术及其成套设备研发。·77·应用与试验2013年第4期(第26卷，总第126期)·杌械研究与应用·外壁油膜几乎消失。在竖直向下管道，由于

8、重力的作用，出现向下流动的油液波浪，挤压气体通道，造成压外凸面力损失。提取进入弯道O／=o截面和进入竖直管道O／=90。两个截面上含油率和压力值如表1所示。I‘i酒图3弯管截面的示意图3仿真条件设置把图2所示的网格文件导人FLUENT仿真软件图5弯管横截面油气分布图中。仿真环境及初始条件设置如下：(1)仿真环境的设置笔者不考虑能量的交换表1弯管入口出口截面上含油率与压力值过程，因此将不选择能量方程，根据实际情况，设置工作环境为1标准大气压，