航空发动机滚动轴承内油气两相流动与温度场的数值模拟

《航空发动机滚动轴承内油气两相流动与温度场的数值模拟》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、2014年3月润滑与密封Mar．2014第39卷第3期LUBRICATIONENGINEERINGVol_39No．3DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．03．020航空发动机滚动轴承内油气两相流动与温度场的数值模拟徐让书李骏牛玲常柱宇(沈阳航空航天大学航空航天学部辽宁沈阳110136)摘要：基于VOF方法和滑移网格技术，研究喷射润滑下主轴承内部压力、温度场及油气体积比随转子转速及滑油流量的变化规律。给出滑油在轴承内的相界面分布，描述轴承内油膜分布及运动。结果表明：

2、轴承内压力和油气两相在轴承内分布不均匀；油液体积分数随转速的升高而降低，随供油量的增加而增加，呈非线性关系；轴承内最高工作温度随主轴转速的增加而增加；轴承润滑效果与供油量有直接的关系，不同的转速下对应不同的最佳供油量。关键词：航空发动机；滚动轴承；气液两相流；温度分布；VOF模型中图分类号：V228．2文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)3—091—5NumericalSimulationofOil．．airTwo．．phaseFlowandTemperatureFieldins

3、idetheAero—engineRollingBearingXuRangshuLiJunNiuLingChangZhuyu(DepartmentofAeronauticsandAstronauticsEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，ShenyangLiaoning110136，China)Abstract：Basedonthevolumeoffluid(roy)methodandslidingmeshtechnique，theeffectofrot

4、orspeedandtheoilinletflowrateonthepressure，temperaturefieldandoilvolumefractionintherollingbearingwithspaylubricationwerein-vestigated．Thefilmdistributionandmovementinoilandairinterfacewereshowed．Theresultsshowthatthepressureandtheoil-airtwo-phaseflow

5、distributionisnothomogenizedinthebearing．Theoilvolumefractionisdecreasedwiththein—creaseofrevolutionspeed，andisincreasedwithspeedingupthelubricationflowratenonlinearly．Thehighesttemperatureofthebearingisincreasedwiththeincreaseofrevolutionspeed．Theeff

6、ectofthebearinglubricationisdirectlyrelatedwiththelubricationflowrate，andanoptimumoilfeedingrateexistsatdifferentrotorspeed．Keywords：aero-engine；rollingbearing；oil／airtwo—phaseflow；temperaturefield；VOFmodel航空发动机主要采用滚动轴承，高DN值下轴承混，形成复杂的气液两相流动。近年来，国内外学者将

7、产生大量的摩擦热量并引起较高的温升。速度、对轴承腔两相流领域展开了一系列研究工作，主要围腔压和温度的高低影响到滚动元件的运动状态与轴承绕轴承腔内油膜的形成和分布、液滴的产生和运动展的疲劳寿命。高速轴承在运转中，因运动副之间摩擦开研究一。而对轴承内部的油气两相流动还缺乏一生成大量的热量，导致轴承元件的温度急剧上升。轴定的认识。承内部元件和与其相邻零件的温度场又是准确确定轴本文作者以某航空发动机主轴承为研究对象，采承工作状态的很重要的参数。因此，为了保证轴承可用VOF方法和滑移网格技术追踪气液相界面并

8、获得靠工作和较长的寿命必须对轴承进行充分的冷却和润腔压、温度场及油气体积分数随转子转速和润滑油进滑。口流量等工作参数的变化规律。润滑油经喷嘴喷入轴承内部间隙，润滑与热交换1模型和方法后从轴承端面流出。润滑油离开轴承前受到滚动体、1．1VOF模型保持架搅拌作用及自身离心力的作用，与腔内空气掺轴承内油气在高速转动情况下可以近似地认为由2种互不相融的流体构成的流动体系。VOF模型依赖于两种或多种流体(或相)是互不渗透的这一事实，收稿日期：2013—07—20对于引入模型中的每一相，引入一