本文關(guān)鍵詞：靜壓氣浮軸承流場特性與靜態(tài)特性分析

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【摘要】：目前主流的微型渦輪發(fā)動機(jī)和國內(nèi)飛機(jī)空調(diào)冷卻系統(tǒng)應(yīng)用的還是滾珠軸承,本文將幾種氣浮軸承的在航空器中的應(yīng)用在轉(zhuǎn)速等特性進(jìn)行比對,相對于滾珠軸承,氣浮軸承的高轉(zhuǎn)速和高精度等特性使得微型渦輪發(fā)動機(jī)的做功性能和飛機(jī)空調(diào)冷卻系統(tǒng)制冷性能大大提升,同時指出了氣浮軸承在微型渦輪發(fā)動機(jī)和飛機(jī)空調(diào)冷卻系統(tǒng)中應(yīng)用的發(fā)展方向。均壓槽作為溝槽結(jié)構(gòu)帶來的均壓效果,使得氣浮軸承承載性能提升,但均壓槽也會帶來氣浮軸承穩(wěn)定性能的降低,如均壓槽內(nèi)的氣旋現(xiàn)象,本文通過基于有限體積法的CFD仿真技術(shù)捕捉到了均壓槽內(nèi)的氣旋,均壓槽內(nèi)的流線圖的結(jié)果顯示隨著供氣壓力或氣膜厚度的增大,氣旋強度逐漸增強;其次針對均壓槽做了結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在將均壓槽截面從矩形改為梯形后,發(fā)現(xiàn)均壓槽內(nèi)的氣旋在氣膜厚度小于10μm內(nèi)能降低氣旋強度,這個結(jié)論在氣浮軸承的均壓槽設(shè)計和應(yīng)用可提供參考依據(jù)。含均壓槽的氣浮軸承的數(shù)值計算即使利用適應(yīng)性較好的有限元法計算,無論是計算量還是計算復(fù)雜度都提升不少,通過MATLAB PDE工具箱能將模型化為更易計算的模型,最后將計算結(jié)果和CFD仿真結(jié)果進(jìn)行對比,承載力結(jié)果和CFD仿真相差較小;從氣體消耗量的結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著氣膜厚度或供氣壓力的增大氣體消耗量增大,氣膜厚度的增大還帶來了氣錘震蕩的危險,所以在實際應(yīng)用過程中應(yīng)該盡量降低氣膜厚度以免發(fā)生危險。
【學(xué)位授予單位】：中國民航大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V229.2

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本文編號：1193542