航空润滑油过滤器特性的数值模拟.pdf

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1、2014年2月润滑与密封Feb．2014第39卷第2期LUBRICAT10NENGINEERINGVo1．39No．2DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2014．02．016航空润滑油过滤器特性的数值模拟徐让书常柱宇牛玲邵长浩(沈阳航空航天大学航空航天工程学部辽宁沈阳110136)摘要：采用计算流体力学(CFD)的方法建立网式航空滑油滤的数学模型。利用多孔介质模型来模拟滤网的阻力效应，用多孔阶跃面代替滤网来模拟滤网的压降；应用离散相模型模拟过滤效率，在多孔阶跃面上应用用户自定义函数(U

2、DF)对颗粒进行捕集，对该模型进行计算，得到过滤器的三维内部流场分布及其压力损失和过滤效率与润滑油进口速度的关系，为航空滑油滤的优化设计提供了参考。关键词：压力损失；过滤效率；过滤器；航空润滑油中图分类号：V233．4文献标识码：A文章编号：0254—0150(2014)2—080—4NumericalSimulationonthePerformanceofAviation0ilFiltersXuRangsuChangZhuyuNiuLingShaoChanghao(DepartmentofAeronauti

3、calandAstronauticalEngineering，ShenyangAerospaceUniversity，ShenyangLiaoning110136，China)Abstract：Themathematicalmodeloftheaviationoilfilterwasbuiltbythecomputationalfluiddynamics(CFD)meth．od．Theeffectofresistanceonthefilterwassimulatedbasedontheporousmediam

4、odel，andthefilterwasreplacedbypot—OUSjumpsurfaces(porousjump)toimitatethefilterpressuredrop．Thefiltrationefficiencywassimulatedbythediscretephasemodel(DPM)，andtheuser—definedfunction(UDF)wasappliedtothesurfaceoftheporousjumpfortrappingparti-clesinthecalcula

5、tion．Theflowfieldoftheaviationoilfilterwasanalyzed，andtherelationshipsbetweenthepressureloss，filtrationefficiencyofaviationoilfilterandtheoilinletvelocitywereresearched，whichprovidedareferencefortheavia—tionoilfilterstructureoptimization．Keywords：pressurelo

6、ss；filtereficiency；filter；aviationoil过滤器被广泛应用于汽车、轮船、化工、航空、在设计过滤器时，在保证经济性、强度要求合理的情航天等行业，根据使用用途的不同，设计出的型式和况下，要从两方面来考虑过滤器的性能，即在追求高种类也不同，但从种类上分，大致可以分为2种，一过滤效率的同时，也要考虑压力损失给过滤器带来的是空气滤清器，二是油滤器(燃油和润滑油)。在航影响。空发动机上主要使用的是航空润滑油过滤器⋯，本文设计过滤器的一个重要因素是驱动力源。驱动作者研究的就是航空网式滑油滤。

7、力源可以是重力、吸力、正压力或利用离心力。本文评价过滤器性能的指标有2个：过滤效率和作者研究的过滤器采用片式滤网结构⋯，所选用的滤压力损失。采用传统过滤器，大颗粒的杂质可以被滤网为金属丝网，采用平纹编织。过滤网的过滤机制包网拦截住，而小颗粒的杂质仍可以通过滤网的孔隙。括拦截作用、惯性作用、扩散作用、沉降作用及流体如果为了达到较高的过滤效率，可能要加密滤网，但动力作用等。其中，在过滤的初始条件下起主要作用这样就会加大过滤器的压力损失；而如果为减少压力的是拦截作用，其决定了最终过滤效率。损失而把滤网孔隙加大，过滤

8、效率就会大大降低。因采用基于CFD的数值模拟方法，可方便地通过此，采用传统方法难以提高过滤器的工作性能，只有改变流动参数和结构参数来优化过滤器的性能参数，通过改进过滤器结构来实现过滤器工作性能的提高。与实验相比大大降低了设计成本。本文作者基于多孔介质模型中的多孔阶跃面完成了对网式滤器的设收稿日期：2013—06—22计，并采用数值模拟的方法，通过研究不同来流速作者简介：徐让书(1962一)，工学硕士