静压气浮轴承流场特性与静态特性分析

发布时间：2017-11-16 20:12

  本文关键词：静压气浮轴承流场特性与静态特性分析

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【摘要】：目前主流的微型涡轮发动机和国内飞机空调冷却系统应用的还是滚珠轴承,本文将几种气浮轴承的在航空器中的应用在转速等特性进行比对,相对于滚珠轴承,气浮轴承的高转速和高精度等特性使得微型涡轮发动机的做功性能和飞机空调冷却系统制冷性能大大提升,同时指出了气浮轴承在微型涡轮发动机和飞机空调冷却系统中应用的发展方向。均压槽作为沟槽结构带来的均压效果,使得气浮轴承承载性能提升,但均压槽也会带来气浮轴承稳定性能的降低,如均压槽内的气旋现象,本文通过基于有限体积法的CFD仿真技术捕捉到了均压槽内的气旋,均压槽内的流线图的结果显示随着供气压力或气膜厚度的增大,气旋强度逐渐增强;其次针对均压槽做了结构优化,在将均压槽截面从矩形改为梯形后,发现均压槽内的气旋在气膜厚度小于10μm内能降低气旋强度,这个结论在气浮轴承的均压槽设计和应用可提供参考依据。含均压槽的气浮轴承的数值计算即使利用适应性较好的有限元法计算,无论是计算量还是计算复杂度都提升不少,通过MATLAB PDE工具箱能将模型化为更易计算的模型,最后将计算结果和CFD仿真结果进行对比,承载力结果和CFD仿真相差较小;从气体消耗量的结果发现,随着气膜厚度或供气压力的增大气体消耗量增大,气膜厚度的增大还带来了气锤震荡的危险,所以在实际应用过程中应该尽量降低气膜厚度以免发生危险。
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V229.2

【参考文献】

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本文编号：1193542