气液两相流在管内流动的数值研究.pdf

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1、气液两相流在管内流动的数值研究谢黎明朱绪胜王岩(兰州理工大学机电学院，甘肃兰州730050)摘要：通过在Fluent建立流场计算模型，对油气润滑系统中润滑油在管道中的输送过程进行数值计算。对雷诺数在两相流中对油滴大小的影响及油滴是否连续的影响进行研究。通过模拟发现，当雷诺数取值合理时，在管道中形成连续的油气混合物，且润滑油被离散为油滴状，符合油气润滑的技术要求。关键词：油气润滑管道两相流雷诺数中图分类号：TH133．2文献标识码：AThevalueanalysisofoil-gascurrents’flowingproc

2、essinpipelineXIELiming，ZHUXusheng，WANGYan(LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，CHN)Abstract：ThroughtheflowfieldcomputationmodelintheFluent，itcansimulatethetransportationprocessoftheoil—gaslubricationsysteminpipeline．ToidentifytheinfluenceofReynoldSnumberre

3、gardingtwophasecurrentsintheoildrippingsize，andwhethertheoildrippingiscontinuous．Throughsimulation，whentheReynoldSnumbervalueisreasonable，itfornlscontinualoil—gasmixtureinthe,pipeline，futhemore，thelubricatingoilturnstodrippingshape．Alloftheaboveconformstotheoilga

4、slubrica—tionspecification．Keywords：Oil—gasLubricationSystem；Pipeline；TwoPhaseCurrents；ReynoldsNumber在机床行业中，油气润滑技术已经应用于高速电应力张量；“为速度，m／s；V为算子符号／’为体积力，主轴的滚动轴承的润滑。油气润滑是一种新型的润滑N／m；g为重力加速度，m／s，R为雷诺数，D为扩散系方式，在实践中已经有相当广泛的应用，国际上对油气数；为界面引起的所有体积力特别是表张力对两两相流的形成也有较多研究。油气润滑是指

5、润滑油在相相混合物的作用。下标：O表示润滑油；g表示压缩压缩空气的携带下，吹入陶瓷球轴承，利用压缩空气将空气；表示相代号，k=1表示气相；k：2表示液相；i微量的润滑油分别连续不断地、精确地供给轴承。微表示界面。小油滴在滚动体和内外滚道之问形成弹性动压油膜，2管中气液混合流体流型介绍而压缩空气则带走轴承高速运转时产生的部分热量，达到最佳供油量和压缩空气冷却的效果。气液两相流在水平管中流动时，由于力的影响油气润滑要求提供连续的油气混合物，所以微量使气液两相流有分开流动的倾向。气液两干H流体在水润滑油在管道中与压缩空气的混合

6、过程变得非常重平管中流动时流型大致可以分为6种，即：细泡状流要，合理控制进口速度，形成连续的微小油滴与压缩空型、气塞状流型、分层流型、波状分层流型、气弹状流型气的混合物，对于油气润滑的的稳定性十分关键。本及环状流型(图1)。文应用软件Gamit—Fluent对油气润滑油的形成过程进在细泡状流型中，由于重力的影响，细泡大都位于行数值模拟，得到油气混合物形成的过程，以及雷诺数管子上部。当气体流量增大时，小气泡合许成气塞形对于油气两相流输送状态的影响。成气塞状流型。分层流型发生于气液两市}l的流量均小时，气液两相分开流动，两相

7、之问存在一平滑的分界1符号说明面。当气相流量较大时，两相分界面上出现流动波，形设：P为密度，kg／m。；／x为粘度，Pa·S；为体积百成波状分层流型。气相流量再增大会形成气弹状流分比；￡为时间，s；p为压强，Pa；孔为单位法向量；T为国家熏大科技项目(2009ZX04001—015)舭·72·jj2011牛弗朋型，但此时气弹偏向管子上部。当气相流量很大而液P一ggoloog相流量较小时出现环状流型。根据油气润滑对两相流3．3引入假设条件后的控制方程体的要求，要调节进口压力以及油气的比例，得到环状(1)连续方程流型。OOl

8、oa+“(、。。¨)：0f％g。o。O。o。O。O0。0。0。0~。【}OOlgq一—一～一一～0{j==—======_==_二：=af+uv(、g)=0(a)细泡状流型(d)波状分层流型(2)动量守恒方程粤篁拿8冬习(b)气塞状流型(c)气弹状流型0(JDM)+V(pu2)=一Vp+厂——————————————