赵运翔，郭良斌

（武汉科技大学 机械自动化学院，湖北 武汉.30081）

暂冲气源的容器压力变化与管道非定常流动计算

赵运翔，郭良斌

（武汉科技大学 机械自动化学院，湖北 武汉.30081）

摘.：研究了气体轴承实验台暂冲气源容器的压力变化和管道内非定常流动的特性。利用特征线法对一阶偏微分方程进行求解。将管路末端阀门简化为固定节流口，分析了不同大小节流口对管道流动的影响。采用FORTRAN语言编写计算程序，结果表明：管道内气体流场达到稳定状态需要0.08s，暂冲气源在工作过程中容器的压强会减小，由10bar减小到5bar需要5.3s，此时间长度满足了测试所需的时间要求。节流口Φ值越大，气体流速越大，管道内气体流场达到稳定所需时间越短。特征线法能满足计算精度和速度的要求，为实验台管道系统的研究提供了一种可能的方法。

气体轴承；暂冲气源；管道；非定常流动；特征线法

1.言

气体轴承依靠几微米的气膜间隙对机器运动部件进行支撑。传统结构的气体轴承供气压力小，耗气量小，承载能力低。随着科技的不断发展和工业需求的不断提高，需要开发供气压力高，气体消耗量大的重载气体轴承以满足生产需求[1]。为了研究稀疏波与超音速边界层相互作用下圆盘气体轴承的特性，需要设计满足实验要求的实验台。用于大流量气体轴承研究的实验台，气体消耗量大，拟采用暂冲气源供气，其工作状态在某种程度上类似于压力容器放气的基本过程，需要对正常测试之前的非定常流场进行计算。……