航空发动机滑油通风系统性能计算仿真

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1、第4I卷第4期2011年7月航夺汁算技术A洲1auIlcalCf帅putingTechnique～ol41N饥4Ju『20ll航空发动机滑油通风系统性能计算仿真路彬，刘振侠．吕亚国，刘宝瑞(西北工业大学动力与能源学院，陕西西安7】0072摘要：采用自主研发的航空发动机滑油通风系统性能分析软件，对桌型发动机通风流路进行了数值仿真数值仿真以流动换热的网络算法为基础，经过结构分析．构建了通风流路仿真元件与节点组成的网络仿真模型，在给定实验务件下．教值仿真了稳态情况下通风流路腔室节点的压力．各密封装置泄漏量的分配：最终的仿真结果与实

2、验参考值的误差在1％以内，验证了数值仿真方案的精度关键词：航空发动机；通风系统；仿真模型；网络算法；自定义元件中图分类号：0242文献标识码：A文章编号：1671．654x(2011)04—0032．()4PerformanceCalcuIa“onSimulationofAeroengineLubricationVentSystemLUBin，IJIUZhen—xia，LUYa．guo，LIUBao．nJi(＆^oofo厂P0础Pr＆Ene唧‘，舳玎矗埘船fernPoHf赫n沁』№Mm卸，xi7帆710072，c^iM)Ah

3、stract：AslmulaIionmodeJjspmsentedinaself—crea“ngpe订br『nanceana】ysissonwareofaeroen舀nPvent8yslemThesonwareadop如networkalgu一幽mBasedonthes【Ⅲcluretopologyanalysis，network硝m—ulatjonmodelisl)umwhichincludesdifferefllelemenbandnodes．F0rv“daci”gp础c简onofsimulation，nume“calc

4、al(ula“onofthemodelisanalyzedbyasteadysta忙networkalgo^IhmundertheIeslcondi-tions．Theleaking订ownuxofthesealsandpressureatthekeynodesof(·hambel．arecalcul耻ed．E兀DrsbetweenlhesimulalionresultsandLheexpe^mentalda诅arenotheyondl％，whichvaIidatesth。preci—sion()fnume^calsimul

5、aIjon．Keywords：aemengifl。；vent8ystem；simulationmodel；networka190一thnl；seif·denningeIement引言润滑系统是航空发动机的关键系统之一，润滑系统包括通风系统和供同油系统。在通风过程中，对所有的主轴承腔的滑油都要进行封严，主要目的是将主轴承腔与发动机的主气流路环境有效地隔离，既起到保护主轴承和滑油免受主气流路的损害，义nr以防止滑油的泄漏。通风系统的汁算目的在于获得各腔室的压力、封严装置的泄漏量、总通风量，从而求得封严裟置的生成热或泄漏热，发动机

6、润滑系统的设计提供必备条件，圈外航空发达国家的研究机构大都拥有相应的分析计算软件，如NAsA的GFss叫1以及FL0一MODL“本文采J_}j自主开发的发动机滑油通风系统性能分析软件，针对某型发动机滑油通风系统，经过实际结构尺寸的测量，特殊元件的特性分析，以及丁况条件的输收稿日期：2叭1一Ol一25修订日期：20JJ一()6一15基金项目：两北叫k大学科技创新琏金坝几资助(!州H啪I“H蚺)作者简介：路作(1986一)．男，⋯东f1邑凡．i州E邮郫凡．砸t研究卟人，建立了发动机滑油通风系统的网络模型，计算得到了通风系统的压力

7、分布、流量分配，并与实验T况结果进行了对比。l计算原理】．1网络算法软件的计算采用网络算法。。，内流系统巾的真实部件可以转换为网络元件，如管、孔、篦齿等由质量守恒方程，可知稳态系统中流进流出每个内部节点的流量代数和为零．设与椠节点j相连的第f个元件的质量流量为：q州．=』．(口，，，尸，，

8、p。)(1)设与节点J相连的元件行n个，系统中内部节点数为^『，则有：善qm。2荟^(B”P，R)=oJ=1如‘，Ⅳ(2)主堂研究^向为热机气动热力学2011年7月路彬等：航空发动机滑油通风系统性能计算仿真·33·能量方程为：善(9。扣c

9、％％+Q驴)一(乏g。耵)c疗乃=o．，=l，2，⋯Ⅳ+1，⋯，．『v+肘(3)这样，针对系统的每一个节点建立以上所述的各种方程，系统会构成一个大型稀疏矩阵，求解矩阵就可以得到整个网络的压力、流量和温度分布。1．2元件特性通风系统的计算可以转化为流动特性和流经某个部件或结构的流阻和换热计算