壓縮機徑向間隙微通道油膜氣泡的研究對于提升徑向間隙油膜的性能具有重要的現(xiàn)實意義。但目前對于微通道氣泡的研究多為靜止腔體內(nèi)的氣泡形態(tài)特征的研究,而鮮有研究關注運動副中的氣泡以及氣泡對承載油膜的影響。本文以滾動活塞壓縮機的徑向間隙微通道油膜為研究對象,以理論計算的方法分析了油膜的壓力和速度分布,初步確定了油膜內(nèi)氣泡的性質;在此基礎上建立了徑向間隙微通道的CFD仿真模型,探究了轉子轉速和潤滑油粘度對氣泡的影響,分析了微通道內(nèi)的的壓力和速度跡線,闡述了各因素對氣泡的影響機理;利用高速攝影對等效觀測裝置中的徑向間隙微通道進行實時觀測,探究了轉速、粘度、間隙值、含油量對氣泡的影響,驗證了仿真模型的正確性。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)從徑向間隙的幾何關系出發(fā),推導了徑向間隙油膜壓力與速度分布的計算公式,通過擬合方法計算了油膜壓力,并將壓力擬合曲線與速度曲線相結合進行了分析,獲得了壓力與速度的變化規(guī)律。根據(jù)空化產(chǎn)生的條件,將油膜壓力與飽和蒸氣壓相比較,獲得了不同轉速下氣泡的性質以及能夠產(chǎn)生空化的臨界轉速,判斷了壓縮機徑向間隙油膜內(nèi)氣泡的性質。以本文所用三菱滾動活塞壓縮機為例,在低于臨界轉速(5687... 

【文章來源】：廣西大學廣西壯族自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：109 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１滾動活塞式壓縮機運動副??

從這三種方目研現(xiàn)。??１．２．１理論研究方面??早在１９９０年，就有學者Ｃｏｓｔａ粗略觀測到了在壓縮機徑向間隙的油膜內(nèi)存在氣泡的??現(xiàn)象［２］，如圖１－１，但其后卻鮮有人研宄，尤其是關于微通道的問題直到２１世紀初左右??才逐漸受到關注和重視。２００５年Ｃｈａｎｄａｎ?Ｍｉｓｈｒａ發(fā)表的博士論文［３］采用去離子水和制冷??劑作為工作介質，通過一系列的實驗研究，詳盡討論了微通道內(nèi)氣蝕氣泡現(xiàn)象的流態(tài)特??征和內(nèi)在機理，對比了微觀和宏觀氣蝕現(xiàn)象的異同，該論文是近年來系統(tǒng)化研宄微氣蝕??現(xiàn)象為數(shù)不多的幾本專著之一。直至近幾年，水力機械密封端面的氣蝕現(xiàn)象最先被觀測??出來［４］，并以綜述的形式詳盡闡述了形成的機理。但在其他較為復雜的氣液兩相流微通??道結構中，混合的氣液湍流無法確定產(chǎn)生的氣泡是與液體發(fā)生氣蝕還是其他因素導致的??氣體析出，因而在隨后的研宄中多為對于氣泡本身形態(tài)特性的研究。??Ｒａｄｉａｌ?ｃｌｅａｒａｎｃｅ?卩］??

１．２．１理論研究方面??早在１９９０年，就有學者Ｃｏｓｔａ粗略觀測到了在壓縮機徑向間隙的油膜內(nèi)存在氣泡的??現(xiàn)象［２］，如圖１－１，但其后卻鮮有人研宄，尤其是關于微通道的問題直到２１世紀初左右??才逐漸受到關注和重視。２００５年Ｃｈａｎｄａｎ?Ｍｉｓｈｒａ發(fā)表的博士論文［３］采用去離子水和制冷??劑作為工作介質，通過一系列的實驗研究，詳盡討論了微通道內(nèi)氣蝕氣泡現(xiàn)象的流態(tài)特??征和內(nèi)在機理，對比了微觀和宏觀氣蝕現(xiàn)象的異同，該論文是近年來系統(tǒng)化研宄微氣蝕??現(xiàn)象為數(shù)不多的幾本專著之一。直至近幾年，水力機械密封端面的氣蝕現(xiàn)象最先被觀測??出來［４］，并以綜述的形式詳盡闡述了形成的機理。但在其他較為復雜的氣液兩相流微通??道結構中，混合的氣液湍流無法確定產(chǎn)生的氣泡是與液體發(fā)生氣蝕還是其他因素導致的??氣體析出，因而在隨后的研宄中多為對于氣泡本身形態(tài)特性的研究。??Ｒａｄｉａｌ?ｃｌｅａｒａｎｃｅ?卩］??Ｏｉｌ?ｆｉｌｍ?＼?Ｂｕｂｂｌｅ?Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ??Ｇａｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｈｉｇｈ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｃａｖｉｔｙ?Ｇａｓ?ｉｎ?ｔｈｅ?ｌｏｗ?ｐｒｅｓｓｕｒｅ?ｃａｖｉｔｙ??圖１－２泄漏流動模式??Ｆｉｇ．?１－２?Ｌｅａｋａｇｅ?ｆｌｏｗ?ｐａｔｔｅｒｎ??Ｇ．?Ｒｏｃｃｏ等人［５］基于線性低壓壓縮機的己有實驗和數(shù)值研究成果，使用ＢｉＧｌｏｂａｌ穩(wěn)??定性分析以研究通過壓縮機通道產(chǎn)生的流體不穩(wěn)定性。該方法解決了邊界層在Ｒｅ??２??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于壓力溶氣的微氣泡生成實驗研究[J]. 李景明,樊玉光,韓健,劉釗.  西安石油大學學報(自然科學版). 2018(01)
[2]微通道內(nèi)氣液Taylor流網(wǎng)格局部加密數(shù)值模擬[J]. 王長亮,王元凱,王永慶,靳遵龍.  低溫與超導. 2017(11)
[3]聚焦十字型微通道內(nèi)高黏流體中氣泡生成動力學[J]. 張翀,付濤濤,姜韶堃,朱春英,馬友光.  化工學報. 2018(02)
[4]T型內(nèi)螺紋微型管內(nèi)Taylor流流型變化的數(shù)值研究[J]. 葉文林,鄢志鵬,張瑩,孫金叢,程毅.  化學工程. 2017(09)
[5]進氣方向對文丘里微氣泡發(fā)生器氣泡直徑的影響[J]. 曹俊雅,馬夢杰,李平平,李向陽,楊超.  黃金科學技術. 2017(05)
[6]多微通道內(nèi)兩相流動阻力特性及氣泡行為[J]. 嚴潤剛,潘良明,何輝,黃豪杰,李鵬斐.  化工學報. 2017(S1)
[7]微通道內(nèi)液-液泰勒流傳熱的計算流體力學模擬[J]. 李婷,許松林.  化工進展. 2017(06)
[8]非均勻潤濕性微通道表面池沸騰換熱特性[J]. 柴永志,張偉,李亞,趙亞東.  化工學報. 2017(05)
[9]環(huán)狀流氣泡霧化機理分析及實驗研究[J]. 方勇,丘紀華,湯小俊,楊雙潔.  熱能動力工程. 2017(04)
[10]微尺度相分離器不同結構的數(shù)值研究[J]. 安賓,徐進良.  華北電力大學學報(自然科學版). 2017(01)

博士論文
[1]液體壓電泵中氣泡控制的機理、方法及效果研究[D]. 陳松.吉林大學 2016

碩士論文
[1]滾動活塞壓縮機徑向間隙工質泄漏的仿真與實驗研究[D]. 馬小波.廣西大學 2017



本文編號：2932522