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Flow and separation characteristics of pressurized centrifugal separator for aero⁃engine
Received date: 2023-03-09
Revised date: 2023-04-03
Accepted date: 2023-05-22
Online published: 2023-06-16
Supported by
Independent Innovation Special Fund of Aero Engine Corporation of China
The refined design of aero-engine oil systems relies on the mastery of the working performance of key components， including separators affecting the bearing chamber pressure and oil consumption. To study the flow and separation characteristics of a pressurized centrifugal separator， we obtain the effects of design parameters on pressure difference， separation efficiency， and the minimum separation diameter by numerical simulation， and quantitatively evaluate the sensitivity of design parameters. The results show that increasing the rotating speed can improve the separation and reduce the minimum separation diameter while increasing the airflow pressure. With rotating speed of 25 000 r/min， the air mass flow rate of 10 g/s， and the inlet pressure of 2 700 Pa lower than the outlet pressure， the separation efficiency can reach 99.5%. Increasing the air mass flow rate weakens the aerodynamic pressurization effect of the separator， and is not conducive to the effective separation of oil droplets. Adjusting the number of blades can achieve the best effect of aerodynamic pressurization， and the maximum variation of pressure difference can exceed by 30%. However， the number of blades has little effect on separation efficiency and the minimum separation diameter. The rotating speed has a significant influence on the pressure difference and separation efficiency， while the minimum separation diameter is most significantly affected by the air mass flow rate. In addition， the working characteristics of the separator are also affected by the interaction between the design parameters， and the reasonable matching of the design parameters according to the sensitivity coefficient can further improve the working performance.
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