基于Workbench的高压圆盘气体轴承三维流场分析

摘要

为了取得高压圆盘气体轴承的完整三维流场，基于Workbench仿真软件对高压圆盘气体轴承进行三维建模仿真，得到整个流道及圆盘缝隙射流区的流场参数分布；将三维模型的气膜对称面与轴承圆盘、稳流管的轴对称面相交，截得气膜对称线；分析气膜对称线上的流场参数分布，并将其与二维简化模型流场计算结果进行对比，同时验证2种建模分析方法的有效性。结果表明：2种建模分析方法得到的气膜内马赫数和静压分布的变化规律一致，即在绝大部分气膜区域能保持高压，仅在气膜出口处很窄的范围内压力快速下降，同时在气膜出口附近形成超音速圆盘缝隙射流，使上游气膜内高压不受下游环境低压的影响；不同湍流强度对高压圆盘气体轴承内流场的静压无明显影响，但对缝隙射流区及气流远场区域的马赫数有着小幅影响。

关键词