分配孔数对油气分配器分配性能的影响分析.pdf

机械制造 李婵 ， 等 分配孔数对油气分配器分配性能的影响分析 分配孔数对 油气 分 配器分 配性能的影 响分析 李婵 ， 孙启 国， 吕洪波 北方工业大学 机 电工程 学院 北 京 1 0 0 1 4 4 摘要 建立 了油气润滑 系统油气分配器的流体域仿真模型 ， 基于该模 型仿 真 了均 匀和不均 匀 环 状流两种入 口工况下分配 器分 配界 面油 气两相 的流体分 布． 提 取 了不 同分 配孔数 的 出口油 液和气体的质量流量 ， 分析 了分配孔数对油 气分配 器分 配性 能的影响。结果表 明 ， 分 配孔 数的 增加提 高 了油 气分配器对 油液分 配的均匀性和稳定性 ， 分配孔增加 到一定数 目后 ， 可以在一定 程 度上克服 重力的影响 ， 但 对油气分配器 的分 配性 能改善较 小。 关键 词 油气润滑 ； 分配数 ； 油气分配器 ； 分 配性 能 中图分类号 T H 6 9； T P 3 9 1 ． 9 文献标志码 A 文章 编号 1 6 7 1 5 2 7 6 2 0 1 4 0 4 0 0 1 5 04 Ana l y s i s f o r I n flu e nc e o f Numb e r o f Di s t r i b ut i o n Ho l e s o n Pe r f o r ma nc e o f Di s t ribu t o r i n 0i l - g a s Lubr i c a t i o n S y s t e m L I C h a n ， S U N Q i - g u o 。 L V Ho n g b o Co l l a g e o f Me c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c a l E n g i n e e r i n g ，N o r t h Ch i n a U n iv e r s it y o f T e c h n o l o g y ，B e ij i n g 1 0 o 1 4 J 4 ， Ch in a Abs t r a c t Th e f luid d omain mo d el o f o i l ga s dis t r i b u t or is b u i lt an d t h e p h as e dis t r ibu t i o n o n d i s t r i b u t ion in t erf ac es i s s i mu l a t e d b as e d on t his mo de l in t h is p ap er ．Ma s s f lo w r a t e s o f O_l a n d g as a t ou t l e t a r e c oll e c t e d wh e n t h e n u mb e r o f dis t r ibu t ion h o l e s ar e diff er e n t ． Simu l a t i o n r e s u lt s s h o w t h a t t h e u n i f o r mi t y a n d s t a b i li ty o f t h e o i l d is t r i b u t io n a r e i mp r o v e d wit h t h e n u mb e r in c r e a s e o f d is t r ib u t i o n h o l e s． W h e n t he d i s t r ibu t ion h ole s ar e inc r e as ed t o a c er t a i n n u m b er ，oil an d ga s dis t r ibu t o r c an b e u s e d t o e l i mi n a t e t h e i n f l u e n c e o f g r a vit y t o a c er t ain e x t e n t ，bu t it s pe rfo r ma n c e is n o t imp r ov ed o b vio u sly． Ke y wo r ds oil g a s l u br ic a t ion；n umb er o f dis t r ibu t i o n h ole s；oil - g a s d i s t r ibu t o r ；dis t r i b u t i o n p erf or man c e 0 引言 油气润滑作为一种节能、 高效、 环保 的新型润滑方 式， 已经被广泛运用于高速 、 重载设备 的轴承润滑 。 J 。 由于康达效应的影响， 普通的三通对气液两相流的分配 可能存在严重的不均 ， 或者造成气液分离 ， 不能用 以分 配油气。最初的油气润滑系统采用“ 点对点” 的油气供 应方式， 但一般应用于润滑点较少的场合 ， 对于连铸机 组等具有成百上千的润滑点的情况下 ， 油气管路异常繁 杂。R E B S公 司油气分配器 的发 明简化了油气管路布 置 ， 节约了安装 维护成本， 打破了油气润滑系统应用的 局限性 。紧接着 涌现了 大量 油气 分配 器 的研究 成果 ， 例如将出口分布在互相垂直的两平面内用于满足不 同 场合安装需要 的新型分配器 J ， 用 于炼钢连铸、 轧机等 设备上无需密封的油气分配器 J ， 安装于轴承内部的内 置式油气分配器 等。随着计算流体力学 C F D 软件 的发展 ， 数值模拟成为气液两相流的流动特性与产品开 发的一种常用方法。谢黎明等利用 F l u e n t 软件模拟了油 气润滑系统水平管内连续油膜的形成过程 J ， 王琳琳等 模拟了 T型微通管道内的气液两相流动特性 ， 为油气 分配器的数值模拟提供了参考。 本文结合油气分配器的工作原理和计算流体力学理 论， 建立油气分配器的流体域模型， 采用 F l u e n t 软件的 V O F两相流模型， 对油气分配器在均匀和不均匀环状流 两种人口工况下分配界面油气两相的流体分布进行仿真， 并提取不同分配孔数下出口油液和气体的质量流量， 分析 分配孔数对油气分配器分 配性 能的影 响。 1 油 气 分 配 器 的 工 作 原 理 与 仿 真 模 型 图 1 为油气分 配器 的示 意 图， 油气环 状流 流入之 后 ， 被逼人一个 环形 腔 ， 环形腔可 以使油膜在 圆周方 向分布 的 入 出 1 1 2 图 1 油气分配器示意图 基金项 目 北京市属高等学校人才强教计划资助项 目 P HR 2 0 I 1 0 7 1 0 9 作者简介 李婵 1 9 8 6 一 ， 女 ， 硕士研究生 ， 河南宁陵县人 ， 研究方向 油气润滑关 键技术及 成套设备研发 。 Ma c h i n e Bu i l d i n g 8 Au t o m a ti o n ， Au g 2 0 1 4 ， 4 3 4 1 5～ j 8 ， 3 5 出 口1 1 5