圆形Rayleigh台阶腔体流动特性的数值模拟

来源期刊：中国矿业大学学报2011年第5期

论文作者：申峰 刘赵淼

文章页码：781 - 1589

关键词：Rayleigh台阶;静压支承;节流边;涡胞;径向流动;

摘    要：为了揭示流体流动特性对静压支承油腔承载力的影响,根据圆形Rayleigh台阶腔体流动特性,将流动分为三部分:入口中心对称碰撞流动、凹槽径向发散流动和节流边微流动.采用计算流体力学(CFD)方法建立计算模型,对腔体几何参数(e,h)和入口雷诺数(Re)等因素对流场涡胞的影响进行数值模拟.结果表明:Rayleigh台阶结构腔体内流动较平行圆盘间流动更加复杂,有涡胞结构存在;腔体内压强较高,具有更高的承载力;当200<Re<2 250时,流场中有1至4个不同数量的涡胞存在;随节流边厚度h(0.05～0.20 mm)和几何参数e(0.5～4.0)的增大,涡胞数量增多,尺寸增大,涡胞位置也发生变化;流体入口轴向速度对流场结构模拟结果有重要影响;同时,由于涡胞结构的影响,腔体壁面压强及近壁面速度分布是不均匀的.