飞机发动机供油系统

众所周知，飞机发动机制造的关键问题之一是轴承单元的选择。 根据类型的不同，此类装置会承受径向载荷，保持转子的重量，并由于流道和二次流静压的作用而面临轴向力。 滚动轴承通常用于飞机发动机。

为确保它们在恶劣条件下和与接触部件的不同摩擦模式下不间断运行，一方面需要为轴承提供适当的润滑，另一方面需要充分散热。 热量的产生是因为驱动轴承消耗的功率几乎全部转化为热流。 此外，在飞机燃气涡轮发动机中，燃烧室和涡轮机等热发动机部件也会加热轴承。

石油系统和组件。

在飞机发动机中，广泛使用闭式循环润滑系统。 这种趋势的一个例外是单作用发动机，其中系统可能是开放的和非循环的。 在这样的系统中，燃料可以用作润滑剂。

典型的供油系统包括以下部件：油箱、供油泵、减压阀、过滤器、油管、回油泵、除油器和热交换器。 从油箱中，油通过供油泵和油管泵送，通过过滤器进行预清洗，并使用特殊通道或喷嘴输送到轴承。 在与轴承相互作用的过程中，空气被吸入油中，形成油气混合物。 一旦进入脱油器，空气就会通过离心力从油中分离出来，并通过清除过滤器进行净化。 净化后的油进入热交换器。 在那里，油可以通过空气或燃料冷却。 燃料冷却在以超音速模式运行的发动机中很常见，因为高空气停滞温度使得空气冷却的使用难以为继。

循环油系统的布置有多种方案。 最常见的是单回路方案，在回气管路中配备热交换器（A 型），或在供应管路中配备热交换器（B 型）。 当油箱容量较低时，通常使用单回路系统。 除单回路方案外，还有双回路方案（C 型）和短路方案（D 型）。 在运行时间长的发动机以及大功率涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机中，单回路系统的使用变得困难。 在这种情况下，使用双电路方案。 这些允许机油根据“发动机-热交换器-发动机”方案移动，并且只有一小部分机油 (10–20%) 返回油箱。 短路系统类似于双回路系统，并已在涡轮螺旋桨发动机中得到广泛应用。

设计挑战

为发动机设计新的润滑系统通常需要克服复杂且特定于项目的挑战。 选择合适粘度的油品是第一步。 接下来的步骤是确定有效冷却和润滑所需的供油量，以及发动机布局布置。 确保油系统在 GTE 的所有运行模式下不间断运行需要考虑所有系统组件。 这项任务需要一个全面的解决方案，该解决方案要考虑到具有适当边界条件的油箱的进油量、所有操作模式下已建立的泵特性的可用性以及通过供油通道的液压阻力。 一个重要因素是轴承组件密封件的选择和验证，它应确保尽可能少地漏油到发动机的二次空气冷却系统中。 正确计算发热量是关键任务之一。 油的供应将取决于需要去除多少热量。 空气进入油中也会削弱热量的产生。 承重壁与油气混合物之间的传热系数分析需要使用3D CFD模拟来完成。 然而，CFD 传统上是资源密集型且耗时的。

GTE 润滑的热流体网络

整个系统的工作状态验证，以及关键瞬态过程的非平稳计算，都可以使用热-水力网络有效解决。 该方法在 斧流网^™ 软件，可用于分析 GTE 润滑系统。 当润滑系统与燃油系统协同作用时，热油和冷燃油之间的热交换既冷却了油，又在燃烧前预热了燃油。

每个油/燃料管道可以在不同的抽象级别离散化，以便通过流体网络获得准确的结果分布。 除非热交换器中的热任务非常精确，否则无法达到所需的温度。 为此，可以对热交换器流体和表面路径进行详细建模，并将其添加到整个方案中进行分析。 可以根据每个任务的适当相关性自动计算传热系数。

甚至可以处理瞬态行为，例如发动机运行模式的突然变化，以防止轴承过热。 查看 这张纸 在 Turbo Expo 2022 上展示以获取更多信息。

综上所述

润滑系统设计和分析是非常重要的任务，涉及稳态和瞬态条件下的许多复杂迭代。 系统的布置取决于发动机类型、用途、尺寸、工作状态、径向和轴向载荷对系统的影响和载荷顺序、轴承选择、润滑剂、热管理、几何布置设计和设备选择，以及分析系统中的流体动力学和传热过程。 为了涵盖所有这些不同的任务，一维热流体网络建模方法可以提供必要的计算精度，同时减少在不同条件下探索设计迭代所花费的时间。

如果您想了解更多关于 AxSTREAM 网， 通过给我们发电子邮件取得联系 销售@Softinway.com

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• 柏拉图区块链。 Web3 元宇宙智能。 知识放大。 访问这里。
• Sumber: https://blog.softinway.com/aircraft-engine-oil-supply-systems/