高壓圓盤氣體軸承邊界層對流換熱研究及應(yīng)用.pdf

1、高壓圓盤氣體軸承氣膜內(nèi)的氣流被加速至超音速，氣流溫度梯度大，氣流與軸承壁面間存在明顯的對流換熱，熱載荷對軸承圓盤變形的影響已不能忽略。因此，研究邊界層對流換熱特性，是進(jìn)一步研究軸承熱變形和設(shè)計(jì)軸承結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。
　　對軸承氣膜內(nèi)的流場進(jìn)行數(shù)值求解，分析氣膜間隙、供氣壓力及軸承半徑對氣膜邊界層的影響，結(jié)果表明:減小氣膜間隙、降低供氣壓力、增大軸承半徑，均可促進(jìn)氣膜邊界層的發(fā)展;邊界層完全發(fā)展后，主流被邊界層淹沒，氣流速度下降，使氣膜內(nèi)

2、的壓力維持在較高水平，從而提高了氣體軸承的承載能力，并以此確定了軸承實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷墓ぷ鲄?shù)。
　　計(jì)算了軸承壁面與氣流間的對流換熱系數(shù)，通過與Bartz公式計(jì)算結(jié)果的對比，驗(yàn)證了數(shù)值計(jì)算結(jié)果的可靠性。分析了供氣總壓、總溫對對流換熱系數(shù)的影響，結(jié)果表明:增大供氣總壓時對流換熱系數(shù)增大，增大供氣總溫時對流換熱系數(shù)減小。分析了對流換熱系數(shù)的分布特征，結(jié)果表明:隨著軸承半徑的增加，氣流雷諾數(shù)下降，對流換熱系數(shù)總體趨于下降趨勢;氣流速度由超音速