小孔节流气体静压推力轴承微振动机理研究

发布时间：2021-10-21 19:59

　　为了揭示气体静压轴承微振动的产生要素,从微观流场角度出发通过计算流体动力学（CFD）对气膜流场进行三维数值大涡模拟（LES）与分析。首先,设计不同单一变量从而相对气容不同的五组仿真实验组,通过仿真研究内部气容对微观流场的影响。接着,通过观察不同结构的仿真结果,从各种参数中找出可能引发微振动的激励振源。最后,采用不同压力的供气进行仿真说明内部压强对内部流场的影响。计算结果表明,当相对气容约在1%时,一定的内部气容就会明显导致气体静压轴承微振动;均压腔附近的压力波动是诱发微振动的激励振源;内部压强的高低则与振动幅度有着一定的联系。总之,气体静压轴承的微振动与微观流场的变化有着直接的联系,而流场转捩产生的涡旋是其主要原因。 

【文章来源】：光学精密工程. 2020,28(08)北大核心EICSCD

【文章页数】：14 页

【部分图文】：

静压气体推力轴承小孔节流器结构

如图2所示,定义气体压力入口(Pressure inlet)为节流孔入口,气体压力出口(Pressure outlet)为气膜出口,两个周向截面为对称边界(Symmetry),其余外表面均为固体壁面(Wall),因为采用非一致网格,所以节流孔、均压腔和气膜三个区域的两个交界面(Interface)也必须定义以进行数据交换。3.4 求解计算

图4是仿真实验组一气膜径向压力分布图,其分布规律类似,气膜中心是压力最高点,然后沿径向先迅速下降,在扩散至均压腔后略有回升,最后平稳扩散至气膜边缘,无压力波动区域。无腔小孔节流结构在节流孔出口存在负压力区域,增加均压腔结构后消失。图4 仿真实验组一10 ms时刻气膜径向压力分布图

【参考文献】：
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本文编号：3449631