Оценка влияния нестационарности течения вязкой жидкости в цикле поршневой гибридной энергетической машины на расход жидкости в щелевом уплотнении

В.Е. Щерба, д-р техн. наук, Е.А. Дорофеев, Е.А. Павлюченко, канд. техн. наук (Омский государственный технический университет, Россия) E-mail: Scherba_V_E@list.ru

Оценка влияния нестационарности течения вязкой жидкости в цикле поршневой гибридной энергетической машины на расход жидкости в щелевом уплотнении

Исследовано влияние нестационарности течения вязкой жидкости в щелевом уплотнении на величину мгновенного расхода жидкости и среднего за цикл расхода жидкости. На основе проведенной схематизации индикаторных диаграмм в компрессорной и насосной секциях проведена постановка граничных и начальных условий. Для расчета ламинарного и турбулентного течений использовались модели Laminar и SST. В проведенном численном эксперименте установлены закономерности нестационарного течения жидкости в щелевом уплотнении и определены расхождения мгновенного и интегрального расходов за цикл по сравнению с результатами расчета в квазистационарной постановке. Максимальное расхождение наблюдается вблизи мертвых точек, запаздывание в смене направления течения при смене знака градиента давления составляет до 9° угла поворота коленчатого вала. При увеличении радиального зазора возрастает влияние сил инерции, что приводит к увеличению расхождения при определении массовых расходов в квазистационарной постановке и в нестационарной постановке, которое при радиальном зазоре 100 мкм составляет до 10 % за цикл.