轴心通风器结构优化的研究

发布时间：2021-08-21 19:37

　　国内外相关科研机构对轴心通风器的研究结论认为:通风器工作性能受通风器转速、油滴尺寸、和空气流量率等相关参数的影响。而本文则从结构对通风器性能影响的角度进行了研究,为通风器的结构优化提供参考。本文应用计算流体力学（CFD）的方法,对几种改型轴心通风器流场进行了研究,详细的分析了轴心通风器的油气分离机理。根据试验器中通风器流场的特点,对计算域进行合理的简化。计算采用雷诺应力湍流模型（RSM）模拟轴心通风器内具有强旋流、强湍流特点的流场;采用分散相模型（DPM）模拟油滴在流场中的运动轨迹;采用壁面液膜模型（Wall-Film）模拟油滴与壁面的相互作用和油膜的运动。对比原型通风器的计算结果与实验测得的结果可知,数值模拟结果具有一定的可信度,可以用来定性研究通风器结构参数对流场以及油气分离性能的影响。本文分析了轴心通风器内的速度场,发现通风器回转腔体内部的切向速度场具有兰金涡（也称组合涡）的特点,有两个明显的速度分布区域。分析可知,通风器最有效的油气分离区域在准自由涡内,调整通风器结构参数可以增大准自由涡内的切向速度或减小二次流对流场的影响,进而增加通风器的油气分离能力。另外,结合回归分析法,发... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

轴承腔密封装置示意图

图1.2 CFM56 结构图图1.3 轴心通风器风器的研究现状和研究方法转的结构和两相流的复杂性给轴心通风器实验研究和数值模拟都带，在公开文献中，关于轴心通风器研究的报道较少。目前，尚无理论式供设计使用。]在总结了 CF6、CFM56 和 GE90 等多种型号发动机的轴心通风系统的

3图1.2 CFM56 结构图图1.3 轴心通风器1.3 轴心通风器的研究现状和研究方法高速旋转的结构和两相流的复杂性给轴心通风器实验研究和数值模拟都带来很大困难。因此，在公开文献中，关于轴心通风器研究的报道较少。目前，尚无理论计算公式或经验公式供设计使用。马枚[2]在总结了 CF6、CFM56 和 GE90 等多种型号发动机的轴心通风系统的结构特点后，提出了轴心通风器特有的设计思想，指出轴心通风器的性能受其所在位置和转速的限制，其设计应不同于一般的离心分离器，应以着眼于油滴的阻隔和凝聚。马枚和赵炜[5]研究后提出，通风器结构复杂影响分离效率的因素多，计算模型不容易确定，它们以 CFM56-2 及-3 为对象，初步建立了可供工程分析的方法，求解了油滴运动轨迹，所得结果可供初始设计参考。周华和夏南[6]对油气分离器内的气液两相流流场进行了数值模拟。对计算结果分析发现，除了离心力作用可以增强分离效果外

【参考文献】：
期刊论文
[1]新型后通风器焊接变形控制技术[J]. 王宇,蔡春阳,左邦力.  金属加工(热加工). 2010(20)
[2]喷油压缩机卧式油气分离器特性的数值模拟及实验研究[J]. 冯健美,畅云峰,张勇,彭学院,屈宗长.  西安交通大学学报. 2008(05)
[3]油气分离器内气液两相流的数值模拟[J]. 周华,夏南.  计算力学学报. 2006(06)
[4]油气分离器内油滴运动轨迹的数值模拟[J]. 冯健美,畅云峰,屈宗长,姚建国.  西安交通大学学报. 2006(07)
[5]圆湍射流中的拟序结构和颗粒弥散[J]. 罗坤,樊建人,郑水华,岑可法.  化工学报. 2006(06)
[6]用量纲方法分析旋流场中的应力[J]. 曹仲文,袁惠新.  流体机械. 2005(07)
[7]颗粒在大涡结构中的弥散[J]. 王兵,张会强,王希麟.  力学学报. 2005(01)
[8]相关性分析中的可靠性[J]. 翟红林,陈兴国,胡之德.  大学化学. 2004(05)
[9]湍流分离流动中的颗粒弥散机制[J]. 王兵,张会强,王希麟,郭印诚,林文漪.  清华大学学报(自然科学版). 2003(11)
[10]旋转圆管湍流的大涡模拟数值研究[J]. 刘难生,仲峰泉,陆夕云,庄礼贤.  力学学报. 2002(06)



本文编号：3356215