亞微米級(jí)顆粒物在氣體動(dòng)壓軸承內(nèi)運(yùn)動(dòng)與沉積分析

馮 明，侯 沖，忽敏學(xué)，劉志宏

（1.北京科技大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，北京 100083；2.天津航海儀器研究所，天津 300131）

螺旋槽軸承是氣體動(dòng)壓軸承的一種基本形式，因其具有較高的承載能力和良好的穩(wěn)定性，在氣浮陀螺中得到廣泛應(yīng)用[1]。陀螺電機(jī)啟停次數(shù)是評(píng)價(jià)氣浮陀螺的關(guān)鍵指標(biāo)之一，而引起電機(jī)不啟動(dòng)的主要原因是軸承中多余物的堵塞[2]。多余物在氣體動(dòng)壓軸承螺旋槽的泵入作用下，進(jìn)入氣膜間隙并沉積在軸承表面，從而增大了軸承摩擦力矩和電機(jī)啟動(dòng)難度。多余物主要來源是定子繞組浸漬漆和各種粘合劑揮發(fā)的低分子有機(jī)物，次要來源是軸承的啟停磨損產(chǎn)生的金屬顆粒物[3]，但尚不清楚顆粒的大小和密度在不啟動(dòng)問題中所發(fā)揮的影響作用。

為提高電機(jī)啟?？煽啃?，可采用零組件清洗、熱真空除氣等技術(shù)手段抑制多余物的產(chǎn)生[3]，這些方法雖在實(shí)踐中取得的一定的效果，但并沒有徹底解決污染問題，且由于技術(shù)局限，在現(xiàn)階段乃至今后較長時(shí)間內(nèi)尚不能完全杜絕污染源。因此，尋求合理的軸承結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使進(jìn)入軸承間隙的多余物快速排出或引導(dǎo)多余物在特定區(qū)域沉積，是現(xiàn)階段提高電機(jī)啟停性能的有效措施。目前對(duì)螺旋槽氣體動(dòng)壓軸承基本特性的研究較為深入，但對(duì)軸承污染問題的研究較少。

傳統(tǒng)的動(dòng)壓軸承計(jì)算方法和單相流模型不能分析氣體和顆粒物在軸承中運(yùn)動(dòng)的問題，需要借助氣固兩相流模型來解決。目前，氣固兩相流的分析計(jì)算主要應(yīng)用在冶金、糧食加工、流化床氣力輸送、旋風(fēng)分離器和內(nèi)燃機(jī)缸內(nèi)湍流燃燒模擬等領(lǐng)域[4-7]。本文將其引入到具有狹小間隙的氣體軸承研究中，對(duì)多余顆粒物在軸承間隙中的運(yùn)動(dòng)和沉積規(guī)律進(jìn)行研究，闡述不同直徑和密度的顆粒物在運(yùn)動(dòng)規(guī)律和沉積數(shù)量的差異性，并對(duì)軸承結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化分析，在保證承載力和剛度的前提下，尋求引導(dǎo)多余物排出或弱化多余物沉積的結(jié)構(gòu)方案。

1 模型與求解方法

1.1 理論模型

顆粒物的大小與軸承氣膜的徑向和周向尺寸相比是高階小量，因而顆粒相非常稀薄，所以本文采用基于歐拉-拉格朗日法的離散相模型，將氣體流場(chǎng)作為連續(xù)相，顆粒物作為離散相處理。該模型的優(yōu)點(diǎn)在于物理概念明確，計(jì)算簡(jiǎn)單，可追蹤描述顆粒的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。計(jì)算中只考慮軸承穩(wěn)定工作的狀態(tài)，氣體流場(chǎng)為定常流動(dòng)，但顆粒物在軸承中的運(yùn)動(dòng)形態(tài)和沉積數(shù)量會(huì)隨時(shí)間變化，為非定常模式。

對(duì)連續(xù)相的計(jì)算，用流動(dòng)方程描述歐拉坐標(biāo)系下流體質(zhì)量、動(dòng)量及能量的運(yùn)輸過程，采用氣體動(dòng)壓軸承計(jì)算中通用的假設(shè)[8]：

1）氣體流動(dòng)為粘性可壓縮流體的層流；

2）氣膜與軸頸和軸瓦無相對(duì)滑動(dòng)；

3）軸瓦與轉(zhuǎn)子面均為理想光滑表面，氣膜厚度為常值，不考慮粗糙度的影響；

4）忽略氣體流動(dòng)過程中溫度變化，計(jì)算溫度為300 K。

離散相顆粒則由力平衡微分方程獨(dú)立控制，在拉格朗日坐標(biāo)系下考察流體對(duì)顆粒作用，采用離散相計(jì)算中通用的假設(shè)：

1）顆粒物為無粘性規(guī)則球形，與氣流存在速度及溫度滑移；

2）忽略粒子對(duì)流體及粒子間的作用，只考慮流體對(duì)粒子的影響。

因此本文研究的氣體動(dòng)壓軸承的流場(chǎng)計(jì)算滿足基本流體力學(xué)控制方程[9]：

1）連續(xù)性方程

其中，ρ是流體密度，t是時(shí)間，u、v、w是速度矢量在x、y、z方向的分量。

2）動(dòng)量守恒方程

其中，p是流體微元體上的壓強(qiáng)，▽是哈密頓算子，τ是因分子粘性作用而產(chǎn)生的作用在微元體表面的應(yīng)力張量，ρg是單位質(zhì)量力，μ是流體的粘度，I是單位張量，式(3)右邊第二項(xiàng)是體積膨脹的影響。

3）能量守恒方程

其中，E為流體微團(tuán)的總能量，T是氣總溫，h是單位工質(zhì)的焓，hj為組分j的焓，Jj為組分j的擴(kuò)散通量，keff為有效熱傳導(dǎo)系數(shù)，τeff是有效力。

4）顆粒的作用力平衡方程

顆粒相計(jì)算滿足顆粒的力平衡方程（粒子慣性=作用于粒子上其他的力），其在笛卡爾坐標(biāo)系中可以寫成：

1.2 模型簡(jiǎn)化

某外轉(zhuǎn)子氣體動(dòng)壓陀螺電機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示[10]。由轉(zhuǎn)子組件、定子組件、左右止推板和電機(jī)軸等組成，采用氣體動(dòng)壓軸承作為支撐。將軸承氣膜從中分離出來，得到一個(gè)由左、右止推軸承和左、右徑向軸承組成的聯(lián)合軸承，如圖2所示。若不考慮軸向偏心，該聯(lián)合軸承左右對(duì)稱，可取一半建模。顆粒物從止推軸承外圈被吸入，設(shè)定吸入時(shí)間為1 ms，之后用色標(biāo)追蹤每個(gè)被吸入的顆粒物在軸承中的位置，計(jì)算顯示25 ms后顆粒物的運(yùn)動(dòng)趨于穩(wěn)定，如圖3所示。可知，顆粒物幾乎只分布于止推軸承的槽區(qū)和臺(tái)區(qū)，并沒有進(jìn)入徑向軸承，這是由于只有止推軸承的外圈與外界相通，軸承結(jié)構(gòu)對(duì)稱，氣膜流場(chǎng)穩(wěn)定后，徑向軸承內(nèi)的氣體幾乎不再與外界發(fā)生交換，所以顆粒物不能進(jìn)入徑向軸承。因此對(duì)聯(lián)合軸承內(nèi)多余顆粒物運(yùn)動(dòng)和沉積的研究可簡(jiǎn)化為對(duì)內(nèi)徑封閉的螺旋槽氣體動(dòng)壓止推軸承的研究。

螺旋槽止推軸承的氣膜間隙模型如圖4所示。該模型分為槽區(qū)、臺(tái)區(qū)和壩區(qū)，軸承中的螺旋槽采用對(duì)數(shù)螺旋線，其結(jié)構(gòu)參數(shù)如表1所示。網(wǎng)格劃分采用六面體網(wǎng)格，在間隙方向進(jìn)行多層細(xì)化，生成的網(wǎng)格總數(shù)量為139萬。

圖1 陀螺電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic of gyro motor

圖2 聯(lián)合軸承氣膜結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2 Clearance of coupled bearing

圖3 顆粒物沉積分布（t=25 ms）Fig.3 Deposition of particles (t=25 ms)

表1 止推軸承結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)Tab.1 Geometrical parameters of thrust bearing

圖4 止推軸承氣膜結(jié)構(gòu)示意圖Fig.4 Schematic diagram of film

1.3 邊界條件與計(jì)算流程

計(jì)算中將止推軸承內(nèi)圈設(shè)置為壁面，軸承外圈為壓力入口，轉(zhuǎn)子面轉(zhuǎn)速Ω為30 kr/min。流體介質(zhì)為空氣，考慮可壓縮性，將其設(shè)置為理想氣體。以軸承壓力入口為顆粒物面射流源，顆粒的初始速度為 0，質(zhì)量流量為1g·s-1，釋放時(shí)間為1 ms。計(jì)算中求得收斂且穩(wěn)定的流場(chǎng)后再釋放顆粒物，計(jì)算流程如圖5所示。

圖5 計(jì)算流程圖Fig.5 Flow chart of calculation

2 計(jì)算結(jié)果與分析

2.1 計(jì)算方法校驗(yàn)

在進(jìn)行氣固兩相流計(jì)算之前，為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)置的正確性，對(duì)文獻(xiàn)[11]中的軸承（N=16，α=18°，Ro=29 mm，Rg=18.25 mm，Ri=14.5 mm，λ=1.57，hg=20 μm，Ω=30 kr/min）進(jìn)行了仿真計(jì)算。軸承承載力的結(jié)果比較如圖6所示。

由圖6可知，本文的計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較吻合，間隙24 μm時(shí)兩結(jié)果差別最大，偏差為11%。h=15 μm時(shí)軸承氣膜的壓力分布如圖7所示。氣膜壓力沿螺旋槽由外至內(nèi)逐漸上升，氣體在槽的根部受到壩區(qū)的阻擋不斷被壓縮，壓力達(dá)到最大值，而后逐漸降低至大氣壓。在軸承螺旋槽外圈，由于螺旋槽的泵入作用以及氣體由臺(tái)區(qū)流入槽區(qū)氣膜厚度增加導(dǎo)致槽中氣體密度減小形成負(fù)壓。同時(shí)每個(gè)槽臺(tái)之間存在階梯效應(yīng)，壓力成鋸齒形分布，符合氣體動(dòng)壓螺旋槽軸承的典型分布特征。這說明本文采用的計(jì)算方法正確，計(jì)算結(jié)果可信，為進(jìn)行氣固兩相流的計(jì)算奠定了基礎(chǔ)。

圖6 軸承承載力對(duì)比圖Fig.6 Comparison of loading capacity

圖7 軸承壓力云圖Fig.7 The pressure distribution

2.2 顆粒物典型運(yùn)動(dòng)沉積規(guī)律

槽深比γ=4時(shí)顆粒物進(jìn)入軸承后的運(yùn)動(dòng)如圖8所示。以第一個(gè)顆粒物進(jìn)入軸承為時(shí)間原點(diǎn)，釋放1 ms后的顆粒數(shù)量為進(jìn)入軸承的顆?？倲?shù)量。由圖可知，雖然止推軸承的整個(gè)外圈都有顆粒物釋放，但其只由螺旋槽口進(jìn)入（圖8(a)），之后顆粒物沿槽向中心方向旋進(jìn)（圖8(b)）；顆粒物約在7 ms的時(shí)候運(yùn)動(dòng)到槽末端，由于槽端壁面的阻擋而向間隙方向運(yùn)動(dòng)（圖8(c)），然后在離心力及氣流作用力下螺旋運(yùn)動(dòng)，約在10 ms時(shí)開始被甩出軸承(圖8(d)）；15 ms時(shí)顆粒物已明顯減少(圖8(e)），25 ms時(shí)顆粒分布及數(shù)量基本穩(wěn)定，此時(shí)顆粒物主要沉積在螺旋槽端部和槽中（圖8(f)）。

槽深比γ=1時(shí)顆粒物進(jìn)入軸承后的運(yùn)動(dòng)如圖9所示。與γ=4時(shí)的運(yùn)動(dòng)不同，這時(shí)顆粒物不再只沿槽進(jìn)入軸承，臺(tái)區(qū)也有顆粒物被進(jìn)入（圖9(a)），且顆粒物大多不能運(yùn)動(dòng)到槽端，進(jìn)入軸承后便沉積在靠近入口的圓周面處（圖9(b)、9(c)），25 ms時(shí)的分布與剛進(jìn)入軸承時(shí)差別不大（圖9(d)）。

圖8 顆粒物分布隨時(shí)間的變化（γ=4）Fig.8 Distribution of particles with time (γ=4)

以上仿真結(jié)果顯示顆粒物在軸承中的運(yùn)動(dòng)形式與槽深有直接相關(guān)。圖10(a)和 10(b)進(jìn)一步給出了槽深比γ=4和γ=1時(shí)軸承氣膜的氣體流線。當(dāng)γ=4時(shí)，氣流沿螺旋槽向中心方向泵入，由于螺旋槽壁面的阻擋，在撞擊槽壁后反復(fù)折回，沿著螺旋槽由外至內(nèi)折回現(xiàn)象愈加明顯；氣流運(yùn)動(dòng)到槽端后由于壩區(qū)的封閉作用進(jìn)入臺(tái)區(qū)，在離心力作用下以螺旋方式被甩出軸承；由于軸承內(nèi)圈的封閉，壩區(qū)的氣流以圓周運(yùn)動(dòng)為主。當(dāng)槽深比減小至γ=1時(shí)螺旋槽內(nèi)流線很少，也沒有了槽深模型中的明顯折回現(xiàn)象，說明螺旋槽的泵入作用減弱，所以顆粒物幾乎不能運(yùn)動(dòng)到槽端部。另外由速度場(chǎng)的顏色可知，γ=4軸承間隙的氣體流速約為γ=1時(shí)的兩倍，所以淺槽軸承中顆粒物不易被甩出。氣流的運(yùn)動(dòng)規(guī)律解釋了顆粒物的運(yùn)動(dòng)與沉積行為，因此可用氣膜速度場(chǎng)大致預(yù)測(cè)軸承內(nèi)多余顆粒物的運(yùn)動(dòng)路徑及沉積位置，從而在一定程度上規(guī)避費(fèi)時(shí)耗力的顆粒物運(yùn)動(dòng)仿真計(jì)算。

圖9 顆粒物分布隨時(shí)間的變化（γ=1）Fig.9 Distribution of particles with time (γ=1)

圖10 氣膜流線圖Fig.10 The streamline of bearing

2.3 多余物沉積的典型實(shí)驗(yàn)結(jié)果

由于多余顆粒物的體積極小，難以觀察其在軸承中的運(yùn)動(dòng)過程，所以顆粒物在軸承間隙中的運(yùn)動(dòng)與沉降規(guī)律的實(shí)驗(yàn)研究是極其困難的，目前還無法進(jìn)行。工程實(shí)踐中，只有在氣體動(dòng)壓陀螺儀失效后將其分解，用高倍顯微鏡才可以觀察到軸承表面的顆粒物沉積情況。由于顆粒物直徑與軸承外形尺寸相差近萬倍，在顯微鏡實(shí)際觀察時(shí)可通過移動(dòng)零部件得知顆粒物的分布，卻很難得到理想的展示圖片。圖11給出了聯(lián)合軸承的止推軸承（γ=4）處的顆粒沉積分布，圖中的軸承由于顆粒物的堆積造成表面嚴(yán)重磨損。通過觀察可知，顆粒物只沉積在止推軸承中，槽臺(tái)區(qū)居多，壩區(qū)也有分布，而徑向軸承中幾乎沒有顆粒物，此分布與仿真結(jié)果相近，進(jìn)一步證明了本文計(jì)算的可靠性。

首先，知識(shí)產(chǎn)權(quán)評(píng)議是我國政府制定外商投資準(zhǔn)入政策、審查跨國并購的重要依據(jù)。對(duì)于外國直接投資的準(zhǔn)入與限制，關(guān)鍵在于平衡兩種不同的價(jià)值取向：既要利用外商直接投資的“溢出效應(yīng)”，通過外資企業(yè)關(guān)鍵技術(shù)和研發(fā)能力的擴(kuò)散，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)和技術(shù)創(chuàng)新；又要防止外資企業(yè)壟斷和控制核心技術(shù)，遏制我國企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，甚至威脅我國產(chǎn)業(yè)安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。而要實(shí)現(xiàn)這一政策平衡，就必須合理運(yùn)用知識(shí)產(chǎn)權(quán)評(píng)議，及時(shí)分析和掌握相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新狀況和知識(shí)產(chǎn)權(quán)布局狀況，準(zhǔn)確判斷相關(guān)技術(shù)和知識(shí)產(chǎn)權(quán)與國家經(jīng)濟(jì)安全、國防安全、社會(huì)安全等的關(guān)系，并據(jù)此對(duì)外商投資的行業(yè)準(zhǔn)入政策進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整。

圖11 顆粒物沉積分布Fig.11 Deposition of particles

2.4 顆粒物性對(duì)顆粒沉積的影響

2.4.1 顆粒直徑的影響

不同直徑的顆粒物在軸承中存留數(shù)量隨時(shí)間的變化如圖12所示，由圖可知，不同直徑的顆粒物進(jìn)入軸承的顆粒總數(shù)量和變化趨勢(shì)一致。因?yàn)?5 ms時(shí)留存在軸承中的顆粒數(shù)量已穩(wěn)定，可以用此時(shí)的沉積數(shù)量作為評(píng)判依據(jù)。圖13為顆粒直徑對(duì)穩(wěn)定后沉積數(shù)量的影響。由圖可知，隨著顆粒直徑的增大，沉積數(shù)量明顯減小，這是由于顆粒直徑大導(dǎo)致質(zhì)量大，慣性大，所以離心力大，容易被甩出止推軸承，因此直徑小的顆粒物更容易留存在止推軸承中。

圖12 不同直徑的顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.12 Quantity of particles of different diameters vs.time

圖13 顆粒直徑對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.13 Deposition quantity vs.particle diameter

2.4.2 顆粒密度的影響

圖14和圖15分別為不同密度的顆粒物在軸承中存留數(shù)量隨時(shí)間的變化和顆粒密度對(duì)沉積數(shù)量的影響，其中，低分子有機(jī)物的密度約為 1g·cm-3，鋼的密度約為8g·cm-3?？梢钥闯?，隨著顆粒密度的增大，沉積數(shù)量略有降低，但與顆粒直徑的影響相比密度對(duì)沉積數(shù)量影響較小。

圖14 不同密度的顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.14 Quantity of particles of different densities vs.time

圖15 顆粒密度對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.15 Deposition quantity vs.particle density

2.5 軸承幾何參數(shù)對(duì)顆粒沉積的影響

陀螺電機(jī)制造工藝復(fù)雜，造價(jià)高，以實(shí)驗(yàn)形式對(duì)軸承結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)是不現(xiàn)實(shí)的。本節(jié)根據(jù)實(shí)際需要，以仿真計(jì)算的形式對(duì)止推軸承的槽數(shù)、槽深、螺旋角和槽長等主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，以期弱化顆粒物污染問題。

2.5.1 槽數(shù)的影響

顆粒物在不同槽數(shù)的軸承中存留數(shù)量隨時(shí)間的變化如圖16所示，槽數(shù)對(duì)進(jìn)入軸承的顆粒物總數(shù)量和數(shù)量變化趨勢(shì)影響較小。

圖16 顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.16 Quantity of particles vs.time

圖17 槽數(shù)對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.17 Deposition quantity vs.groove number

2.5.2 槽深的影響

不同槽深的軸承中的顆粒留存數(shù)量隨時(shí)間的變化如圖18所示，該圖與圖8和9中的顆粒隨時(shí)間的分布相對(duì)應(yīng)。由圖可知，隨著槽深的增加顆粒物在槽中的穩(wěn)定期現(xiàn)象逐漸明顯。γ=4（hg=10μm）的軸承中顆粒物數(shù)量在1～2 ms時(shí)間內(nèi)急促下降；2～9 ms顆粒在螺旋槽中運(yùn)動(dòng)，數(shù)量穩(wěn)定；10 ms顆粒物開始被甩出軸承，數(shù)量明顯下降；15 ms后下降速度減慢，25 ms時(shí)數(shù)量穩(wěn)定。γ=1（hg=2.5 μm）的軸承中顆粒數(shù)量變化完全沒有穩(wěn)定期現(xiàn)象，在2 ms后呈現(xiàn)為平緩下降。另外還可從圖中看出，隨著槽深的增加進(jìn)入軸承的顆?？倲?shù)量增加，這說明隨著槽深的增加，螺旋槽泵入作用增強(qiáng)，吸入的氣體流量增大，所以吸入的顆粒物增多。圖19給出了槽深對(duì)穩(wěn)定后顆粒沉積數(shù)量的影響，可見隨著槽深的增加沉積數(shù)量呈現(xiàn)非線性下降。這是由于槽深增加，從軸承氣膜間隙中吸入和排出的氣體都增大，速度梯度的減小導(dǎo)致間隙（運(yùn)動(dòng)壁面到槽頂部）部分的平均轉(zhuǎn)速升高，顆粒物的離心力隨之增大，所以被甩出軸承的數(shù)量增多。

圖18 顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.18 Quantity of particles vs.time

圖19 槽深對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.19 Deposition quantity vs.groove depth

2.5.3 螺旋角的影響

圖20 顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.20 Quantity of particles vs.time

圖21 螺旋角對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.21 Deposition quantity vs.spiral angle

不同螺旋角的軸承中的顆粒留存數(shù)量隨時(shí)間的變化如圖20所示。在槽端半徑Rg不變的情況下，螺旋角的增加意味著螺旋槽變短，但從圖20中可看出，隨著螺旋角的增加，顆粒物的槽中穩(wěn)定期時(shí)間卻不斷增加，此現(xiàn)象也說明了螺旋角越大槽的泵入作用越弱；另外進(jìn)入軸承的顆粒物數(shù)量差別很小，但隨著螺旋角的增加，1～2 ms時(shí)間內(nèi)被甩出的顆粒數(shù)量先減小后增大，α=20°的軸承中槽中顆粒最多。但顆粒沉積數(shù)量（如圖21所示）隨螺旋角先減小后增大，α=20°的軸承中最少。這是軸承徑向的泵入效應(yīng)與周向的階梯效應(yīng)的綜合作用，此軸承的氣體流量最大。

2.5.4 槽長的影響

不同槽長的軸承中的顆粒留存數(shù)量隨時(shí)間的變化如圖22所示。由圖可知，隨著槽長的增加，顆粒物的槽中穩(wěn)定期時(shí)間增加，但槽中穩(wěn)定的顆粒數(shù)量先增加后減小。進(jìn)入軸承的顆粒物數(shù)量基本相同，沉積數(shù)量（如圖23所示）隨槽長的增加而增大。

圖22 顆粒物數(shù)量隨時(shí)間的變化Fig.22 Quantity of particles vs.time

圖23 槽長對(duì)沉積數(shù)量的影響Fig.23 Deposition quantity vs.groove length

3 結(jié) 論

通過對(duì)螺旋槽氣體動(dòng)壓止推軸承進(jìn)行氣固兩相流仿真計(jì)算，得到了顆粒物在氣膜中運(yùn)動(dòng)與沉積的典型規(guī)律，分析了顆粒物物性和軸承幾何參數(shù)對(duì)顆粒物運(yùn)動(dòng)與沉積的影響。主要結(jié)論如下：

1）螺旋槽數(shù)為12或13，螺旋角為α=20°時(shí)，顆粒物在軸承中的沉積最少；適當(dāng)增加槽深和減小螺旋槽長度也有利于減小顆粒物沉積。

2）多余顆粒物在軸承中的運(yùn)動(dòng)與氣流的運(yùn)動(dòng)密切相關(guān)，通過分析氣膜的速度場(chǎng)，可大致預(yù)測(cè)顆粒物的運(yùn)動(dòng)與沉積情況。

3）顆粒直徑對(duì)顆粒在軸承中的運(yùn)動(dòng)與沉積規(guī)律有較大影響，且直徑越小，被吸入的顆粒物越難以排出軸承，但顆粒物密度對(duì)顆粒在軸承中的運(yùn)動(dòng)與沉積影響較小。