从流体力学实验角度,研究了不同液气比情况下的旋流板阻力特性.由试验结果,分析了旋流塔板压降与其结构、液气比、气体密度和气体塔板穿透速度等影响因子的无因子量化关系,利用回归分析手段,推导出了主要参数对旋流板阻力的回归并联式,提出了一个新的多参数旋流板阻力公式.并将此公式与传统的旋流板阻力公式进行了比较.发现:传统的旋流板阻力公式只有穿孔动能因子F0在11kg0.5/m0.5·s左右时,计算误差较小,否则,计算误差非常大.新的旋流板阻力计算公式适用范围广,不同液气比,不同穿孔动能因子情况下的计算误差在10%以内.

针对一定液气比(0.1~0.3)下油气两相动压密封,利用几何软件建模并划分结构化网格,将计算域导入Fluent计算,分析液气比对密封性能的影响。结果表明:液气比越高,端面流体的动压效应越强,动压密封的气体泄漏量随着液气比的增大而降低,液体泄漏量随着液气比的增大而增大,开启力和流体膜刚度都随着液气比的增大而增大。

为揭示航空发动机轴承腔内润滑油与加压气流形成复杂两相润滑状态下的柱面流体动压密封性能,基于两相流Mixture模型,研究气液两相介质柱面螺旋槽流体动压密封稳态性能,分析操作参数和结构参数对动压密封性能的影响。结果表明:在同样工况参数下,气液两相下柱面流体动压密封具有较好的动压效应;转速、压差以及液气比的增大均有利于提高柱面流体动压密封的浮升力,而浮升力随螺旋角和槽深的增大逐渐减小,随槽数的增大先增大后逐渐趋于稳定;泄漏率随压差、转速的增大而变大,随螺旋角增大先增大后趋于稳定,随槽深的增大逐渐增大,随槽数的增大呈现逐渐减小趋势。