考虑空化的高速水静压轴承的静态特性研究

程峰^1,2，吉卫喜^1,2

1. 江南大学江苏省食品先进制造装备技术重点实验室2. 江南大学机械工程学院

摘 要：为了分析高速空化条件下的水静压轴承的静态特性,基于Launder-Sharma模型和空化蒸汽泡的体积分数方程及动力学方程,建立了一种考虑空化两相流的低Re数混合k-ε模型,将理论模型应用于水静压轴承的静态特性研究。结果表明,转速、供水压力等物理参数不仅影响着水静压轴承的水膜压力、承载力、偏位角和摩擦功率等,而且直接影响着水静压轴承的空化程度,即气泡的浓度分布。空化气泡主要出现在水腔之间的负压封水面及小孔节流器附近;水腔内存在显著的漩涡流,原因在于轴颈表面作高速旋转运动,使得腔内高速水流冲击弧形水腔壁面形成漩涡。

关键词：高速;水静压轴承;k-ε模型;空化;静态特性;