發(fā)布時(shí)間：2022-01-06 16:39

　　航空發(fā)動(dòng)機(jī)的主軸支承軸承持續(xù)在高溫環(huán)境、高速條件下工作,采用環(huán)下供油的潤(rùn)滑方式可以有效地降低軸承內(nèi)圈的工作溫度,而環(huán)下潤(rùn)滑中的集油結(jié)構(gòu)位于高速對(duì)轉(zhuǎn)的高、低壓軸間。因此,對(duì)轉(zhuǎn)軸間流動(dòng)和換熱的研究對(duì)于軸承的熱分析、集油結(jié)構(gòu)中的滑油運(yùn)動(dòng)、冷氣流路設(shè)計(jì)是具有重要價(jià)值的。本文研究從簡(jiǎn)化的對(duì)轉(zhuǎn)軸間計(jì)算模型出發(fā),結(jié)合數(shù)值模擬建立了無(wú)軸向通流的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔湍流邊界層的修正的卡門(mén)三層結(jié)構(gòu)速度分布模型�；谠撍俣确植寄Ｐ鸵罁�(jù)動(dòng)量傳遞與熱量傳遞的比擬理論,推導(dǎo)了外軸內(nèi)壁面換熱努塞爾數(shù)的表達(dá)式及準(zhǔn)則關(guān)系式;然后,采用兩相流模型分析了對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔集油結(jié)構(gòu)中滑油-空氣的流態(tài),基于兩相流數(shù)值模擬結(jié)果,給出了對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔內(nèi)滑油-空氣流動(dòng)與傳熱的假設(shè),建立了有滑油油膜存在的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔滑油與空氣流動(dòng)、傳熱的理論模型;最后,建立了軸承內(nèi)圈-軸端-集油結(jié)構(gòu)流動(dòng)與傳熱數(shù)值計(jì)算模型,分析了固體區(qū)域的溫度場(chǎng)和軸承內(nèi)圈、高壓軸的徑向熱變形。研究結(jié)論如下,采用對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔湍流邊界層的修正的卡門(mén)三層結(jié)構(gòu)模型與數(shù)值模擬計(jì)算的對(duì)轉(zhuǎn)軸間流動(dòng)與換熱,呈現(xiàn)一致的速度分布和換熱規(guī)律。綜合壁面油膜速度分布與對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔內(nèi)的空氣流動(dòng),給出了有油膜的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔內(nèi)滑油、空氣的速度... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

對(duì)轉(zhuǎn)軸間集油結(jié)構(gòu)

圖 1.2 軸承-軸端-集油結(jié)構(gòu)構(gòu)的傳熱分析中的難點(diǎn)與重點(diǎn)在于高 低壓轉(zhuǎn)子軸生熱量的計(jì)算已經(jīng)有成熟的計(jì)算方法，而對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔面處的傳熱分析仍處于空白由易及難 由局部到完整的分析思路，從最簡(jiǎn)單的現(xiàn)象出發(fā)，建立簡(jiǎn)化的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔計(jì)算模型，結(jié)合 基礎(chǔ)分析環(huán)腔內(nèi)的空氣流動(dòng)與傳熱規(guī)律 再結(jié)合對(duì)結(jié)果，判斷集油結(jié)構(gòu)內(nèi)的滑油-空氣兩相流流態(tài)，的理論模型，分析滑油層溫度分布和壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)軸內(nèi)壁面換熱量等加載到軸承-軸端-集油結(jié)構(gòu)的導(dǎo)及熱變形的分析如下：流體區(qū)域進(jìn)行簡(jiǎn)化 忽略高壓軸前端的封嚴(yán)篦齒 油孔等，僅保留近似圓筒的內(nèi) 外軸軸間流體區(qū)域流與滑油的對(duì)轉(zhuǎn)軸間的流動(dòng)與換熱 建立簡(jiǎn)化的對(duì)

高 低壓轉(zhuǎn)子軸間的流動(dòng)和換熱對(duì)于軸承的熱流路設(shè)計(jì)具有重要價(jià)值 高 低壓軸間間距小，內(nèi)邊界層及其相互作用，流場(chǎng)與傳熱復(fù)雜 在不考慮無(wú)軸向通流的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔內(nèi)的空氣流動(dòng)與換熱，以得外軸內(nèi)壁面換熱系數(shù)公式是有重要意義的轉(zhuǎn)軸間簡(jiǎn)化計(jì)算模型的 CFD 數(shù)值計(jì)算結(jié)果 卡門(mén)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，建立針對(duì)對(duì)轉(zhuǎn)軸間流動(dòng)的修正的卡門(mén)三度分布模型采用比擬理論推導(dǎo)壁面對(duì)流換熱努塞爾與傳熱的數(shù)值模擬轉(zhuǎn)軸間集油結(jié)構(gòu)中高壓軸后端的油壩 前端的封嚴(yán)篦流體區(qū)域 采用 UG10.0 建立簡(jiǎn)化的對(duì)轉(zhuǎn)環(huán)腔流體2.1 內(nèi) 外軸反向旋轉(zhuǎn)，下標(biāo) 1 表示內(nèi)軸，下標(biāo) 2和 R2，軸間間距 d= R2-R1；內(nèi) 外軸角速度為 ω1

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)主軸承環(huán)下供油方法分析研究[D]. 陳軍.西北工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3572806