结构因素对离心通风器性能影响的数值研究

在高转速下,航空发动机离心通风器内腔存在强烈的湍流流动,而稳定工作后通风器内腔中漩涡呈周期性产生和淹灭。小尺寸颗粒受流体微团湍流随机脉动的影响,产生相对于平均流的随机脉动运动。为了研究通风孔偏心距和辐板顶圆半径对通风器性能的影响,采用离散相模型(DPM)模拟通风器内颗粒的运动轨迹。并应用随机游走(DRW)模型模拟连续相湍流瞬时速度脉动对颗粒轨迹的影响,采用随机涡寿命模型确定随机追踪模型的积分时间。结果表明:辐板顶圆半径的增大有助于提高通风器的分离效率,同时也增大了腔内流通阻力;通风孔偏心距对减小通风阻力的作用明显,但降低了离心通风器的分离效率。

离心通风器转子壁面油膜分布的数值研究

对某型航空发动机离心通风器内部流场进行数值模拟,分析不同通风孔偏心距下,油滴颗粒与转子壁面发生碰壁,在转子壁面上形成油膜的分布情况。以离心通风器内空气与滑油颗粒组成的两相流为研究对象,采用壁面液膜模型(wall film model)模拟油滴颗粒与转子壁面之间的碰撞过程。分别计算了通风孔偏心距e为5 mm、7 mm、9 mm时各壁面油膜厚度值,并分析了油膜厚度及运动的变化趋势。结果表明:各壁面的油膜厚度随通风孔偏心距的增加而加大,在e为7 mm时,通风孔内壁和旋转空心轴内壁的油膜厚度出现最大值。