某型航空发动机滑油泵供油级汽蚀的数值研究
2021-08-14王会敏李征乾刘建芳
中国设备工程 2021年15期
关键词:区域
王会敏,李征乾,刘建芳
(1.新乡航空工业(集团)有限公司103 厂,河南 新乡 453000;2.西北工业大学动力与能源学院,陕西 西安 710129)
1 前言
滑油泵内由于流阻损失、滑油速度较大或液体温度较高等原因导致滑油达到饱和状态甚至过热状态,使滑油自身汽化或者溶解于滑油中的气体挥发出来,就是“空化”现象。空化产生的气泡流向高压区域时,气泡快速收缩直至破裂,周围的滑油会快速向气泡中心挤压并碰撞,该冲击力的瞬间可达到十几兆帕甚至是几百兆帕,并且频率很高,不间断地打击在泵内过流部件的金属表面上,形成机械剥蚀。长时间金属外表会呈现出麻点和海绵状凹坑,其形状无规则,这种现象被称为“汽蚀”。汽蚀发生的同时滑油泵在工作伴有强烈振动和噪声发生,情况严重时,将导致滑油泵不能正常工作。因此,在发动机滑油系统设计中,深入研究滑油泵汽蚀原理是非常有必要的。
目前,国内外对容积式泵汽蚀问题研究较多。尤其是关于叶片泵的汽蚀研究更多,对于工作介质是滑油的齿轮泵的研究则较少。黄道见等人通过数值模拟分析了离心泵内叶片上的静压分布,揭示了汽蚀两相流的内在特性。曹广军等人通过实验分析了离心泵输送不同黏度流体时的性能,研究粘性及转速对其性能的影响。Singhal 等人提出了Singhal 空化模型,考虑了表面张力和湍流脉动压力等对空化流动的影响。
本文建立了基于两相流的某型滑油泵数值计算模型,通过数值模拟方法预测滑油泵汽蚀现象;……
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