【摘 要】
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随着航空航天领域的飞速发展,人们对于飞机速度及续航能力的要求也越来越高,航空发动机作为飞机的核心部件也是其高尖端技术的集中体现。而轴承作为航空发动机的关键零部件,它决定飞机发动机的转速及寿命,起着至关重要的作用。大多数飞机仍然使用传统的油润滑轴承,这种轴承存在很多缺点严重影响航空领域的发展。本文主要研究的对象是箔片动压气体轴承,这种轴承相比于传统轴承有很大的优势,如结构简单,无污染,承载力大,转速
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随着航空航天领域的飞速发展,人们对于飞机速度及续航能力的要求也越来越高,航空发动机作为飞机的核心部件也是其高尖端技术的集中体现。而轴承作为航空发动机的关键零部件,它决定飞机发动机的转速及寿命,起着至关重要的作用。大多数飞机仍然使用传统的油润滑轴承,这种轴承存在很多缺点严重影响航空领域的发展。本文主要研究的对象是箔片动压气体轴承,这种轴承相比于传统轴承有很大的优势,如结构简单,无污染,承载力大,转速高,发热低等特点。本文以箔片动压气体轴承为基点,详细设计并搭建了箔片动压气体径向轴承实验台及实验测试系统,针对此实验台实用性与安全性进行了相应的模态分析,最后对实验台涡轮端进行流场仿真研究分析。本文的主要研究内容如下:(1)文章基于动压气体轴承,反复查阅分析大量中外学者的轴承文献确定了此实验台的整体设计方案,然后利用SolidWorks软件对实验台进行三维建模,包括实验台驱动系统、加载系统以及测量系统。(2)对此实验台的涡轮盘、蜗壳、主轴进行了三维建模,划分网格,然后利用ANSYS软件进行模态分析,得到了其不同模态下的固有频率,通过对比实验台的设计转速从而证明设计的合理性。(3)最后利用软件设计的实验台三维,对实验台涡轮端单独分离,然后利用ANSYS的DM模块对涡轮端的内部流场进行提取,再利用Fluent软件对流场仿真分析,通过对比分析三个不同工况下的流场流线图、速度分布云图、压力分布云图以及压强分布云图,得到此实验台涡轮端内部流场模拟仿真整体符合实际情况,气体速度、压力、温度均符合实际工况,所有参数都符合流体动力学基本原理,此实验台设计合理可行。
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