端面型槽广义对数螺旋线的通用模型与应用

为解决流体润滑端面型槽设计中经典型线形状优化受限的问题,提出一种广义对数螺旋线模型,获得了斜直线、圆弧线、抛物线和椭圆曲线等经典几何型线的广义螺旋线表达式,掌握了不同参数条件下广义对数螺旋线的几何共性及演变规律。以气体推力轴承为例,对比分析了高速条件下广义螺旋角的分布规律和变化幅值对推力轴承承载性能的影响规律,结果表明:广义对数螺旋线具有很强的几何表征能力,从外径至内径侧流道渐扩的广义对数螺旋槽端面具有最大的气膜承载力。

TPS甩油盘端面槽型优化及创新设计

针对涡轮动力仿真器现有的端面半圆线槽型甩油盘未能实现对内部循环流场的散热和润滑最大效能的问题,开展以降低最大流场温度和减弱涡流效应的槽型优化研究。提出了包括拋物线、渐开线、对数螺旋线等槽型新结构,并探讨了槽深、槽数、螺旋角系数等单一因素对流场特性的影响规律,采用正交试验法对多因素多目标的槽型结构参数进行了优化。结果表明:对数螺旋线槽型为一类更能提高润滑和散热的最优结构,利用正交试验法优化出的一组最优对数螺旋线槽型参数槽深为6 mm、槽数为10、螺旋角系数为0.4,以此设计了面向更高工况条件下的新型甩油盘结构,并仿真分析了其在典型工况下的流场特性。