為了揭示氣體靜壓軸承微振動的產(chǎn)生要素,從微觀流場角度出發(fā)通過計算流體動力學(xué)（CFD）對氣膜流場進行三維數(shù)值大渦模擬（LES）與分析。首先,設(shè)計不同單一變量從而相對氣容不同的五組仿真實驗組,通過仿真研究內(nèi)部氣容對微觀流場的影響。接著,通過觀察不同結(jié)構(gòu)的仿真結(jié)果,從各種參數(shù)中找出可能引發(fā)微振動的激勵振源。最后,采用不同壓力的供氣進行仿真說明內(nèi)部壓強對內(nèi)部流場的影響。計算結(jié)果表明,當(dāng)相對氣容約在1%時,一定的內(nèi)部氣容就會明顯導(dǎo)致氣體靜壓軸承微振動;均壓腔附近的壓力波動是誘發(fā)微振動的激勵振源;內(nèi)部壓強的高低則與振動幅度有著一定的聯(lián)系�？傊�,氣體靜壓軸承的微振動與微觀流場的變化有著直接的聯(lián)系,而流場轉(zhuǎn)捩產(chǎn)生的渦旋是其主要原因。 

【文章來源】：光學(xué)精密工程. 2020,28(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：14 頁

【部分圖文】：

靜壓氣體推力軸承小孔節(jié)流器結(jié)構(gòu)

如圖2所示,定義氣體壓力入口(Pressure inlet)為節(jié)流孔入口,氣體壓力出口(Pressure outlet)為氣膜出口,兩個周向截面為對稱邊界(Symmetry),其余外表面均為固體壁面(Wall),因為采用非一致網(wǎng)格,所以節(jié)流孔、均壓腔和氣膜三個區(qū)域的兩個交界面(Interface)也必須定義以進行數(shù)據(jù)交換。3.4 求解計算

圖4是仿真實驗組一氣膜徑向壓力分布圖,其分布規(guī)律類似,氣膜中心是壓力最高點,然后沿徑向先迅速下降,在擴散至均壓腔后略有回升,最后平穩(wěn)擴散至氣膜邊緣,無壓力波動區(qū)域。無腔小孔節(jié)流結(jié)構(gòu)在節(jié)流孔出口存在負壓力區(qū)域,增加均壓腔結(jié)構(gòu)后消失。圖4 仿真實驗組一10 ms時刻氣膜徑向壓力分布圖

【參考文獻】：
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本文編號：3449631