一种航空发动机及其离心式轴心油气分离装置和方法

摘要

本发明公开一种航空发动机及其离心式轴心油气分离装置和方法，航空发动机的高压压气机通过高速转轴由高压涡轮带动旋转，低压压气机通过低速转轴由低压涡轮带动旋转；在高速转轴和低速转轴后端的涡轮区域设有离心式轴心油气分离装置；离心式轴心油气分离装置包括外环、内环和封严箅齿；进入轴承腔的油气混合物进入甩油环和瓣叶配合环之间的环隙通道；在离心力作用下，油气混合物分离成滑油和气体，滑油经槽道被甩至集油槽，收集在集油槽中的滑油通过甩油孔回到轴承腔；气体经封严箅齿后通入轴心通风通道。本发明在反向旋转的高、低速转轴轴间设置油气分离装置进行油气分离，在确保结构紧凑的情况下能实现高效油气分离。

权利要求

1.一种离心式轴心油气分离装置，其特征在于，包括外环(1‑1)、内环(1‑2)和封严箅齿(1‑3)；

所述外环(1‑1)包括一体式的：筒形的甩油环(1‑11)、位于甩油环(1‑11)一侧且与甩油环(1‑11)同轴的第一安装环(1‑12)以及设在甩油环(1‑11)和第一安装环(1‑12)交界处内壁的挡油凸环(1‑13)；所述甩油环(1‑11)内壁设有多个沿周向依次间隔分布的瓣叶(1‑

14)，在相邻瓣叶(1‑14)之间为轴向的槽道(1‑15)；在挡油凸环(1‑13)和瓣叶(1‑14)之间的甩油环(1‑11)内壁设有环形的集油槽(1‑16)，所述集油槽(1‑16)上设有多个贯通甩油环(1‑11)的甩油孔(1‑17)；所述槽道(1‑15)连通至集油槽(1‑16)；

所述内环(1‑2)包括一体式的：筒形的瓣叶配合环(1‑21)以及设在瓣叶配合环(1‑21)一端的第二安装环(1‑22)；所述甩油环(1‑11)同轴套在瓣叶配合环(1‑21)外，甩油环(1‑

11)和瓣叶配合环(1‑21)之间为环隙通道；第一安装环(1‑12)和挡油凸环(1‑13)位于瓣叶配合环(1‑21)一侧，第二安装环(1‑22)位于瓣叶配合环(1‑21)的另一侧，挡油凸环(1‑13)和第二安装环(1‑22)平行相对；

所述封严箅齿(1‑3)设在瓣叶配合环(1‑21)内且与瓣叶配合环(1‑21)同轴，在封严箅齿(1‑3)和瓣叶配合环(1‑21)之间的环隙设有环形的封严配合环(1‑4)且封严配合环(1‑4)固定在瓣叶配合环(1‑21)内壁上；

所述封严箅齿(1‑3)和外环(1‑1)能同步高速旋转，内环(1‑2)和封严配合环(1‑4)能同步低速旋转；

所述外环(1‑1)和封严箅齿(1‑3)设在航空发动机的高速转轴(2)上，高速转轴(2)能带动外环(1‑1)和封严箅齿(1‑3)高速旋转；封严箅齿(1‑3)的一端紧贴挡油凸环(1‑13)侧壁，封严箅齿(1‑3)另一端靠近第二安装环(1‑22)；内环(1‑2)设在航空发动机的低速转轴(5)上，低速转轴(5)能带动内环(1‑2)低速旋转。

2.如权利要求1所述的离心式轴心油气分离装置，其特征在于，所述瓣叶(1‑14)在甩油环(1‑11)内壁等间距周向均布，对应的槽道(1‑15)在甩油环(1‑11)内壁周向均布；所述甩油孔(1‑17)沿集油槽(1‑16)周向均布。

3.如权利要求1所述的离心式轴心油气分离装置，其特征在于，所述封严箅齿(1‑3)包括筒形的封严基座(1‑31)和设在封严基座(1‑31)上的多个环形的封严齿尖(1‑32)；多个封严齿尖(1‑32)沿封严基座(1‑31)的轴向等间距布设。

4.如权利要求3所述的离心式轴心油气分离装置，其特征在于，所述封严齿尖(1‑32)与封严配合环(1‑4)内壁之间的距离为0.1mm。

5.如权利要求1所述的离心式轴心油气分离装置，其特征在于，所述甩油环(1‑11)与瓣叶配合环(1‑21)之间的距离为0.5‑1.0mm。

6.一种航空发动机，其特征在于，包括高速转轴(2)以及分别与高速转轴(2)连接的高压涡轮(3)和高压压气机(4)，高压压气机(4)通过高速转轴(2)由高压涡轮(3)带动旋转；还包括低速转轴(5)以及分别与低速转轴(5)连接的低压涡轮(6)和低压压气机(7)，低压压气机(7)通过低速转轴(5)由低压涡轮(6)带动旋转；在高速转轴(2)和低速转轴(5)后端的涡轮区域设有权利要求1所述的离心式轴心油气分离装置(1)。

7.如权利要求6所述的航空发动机，其特征在于，所述高速转轴(2)外设有高速转轴支撑轴承(8)，高速转轴支撑轴承(8)包括固定在高速转轴(2)上的第一内环(8‑1)、固定在第一轴承座(9)的第一外环(8‑2)以及设在第一内环(8‑1)和第一外环(8‑2)之间的第一滚动体(8‑3)；在第一轴承座(9)内设有轴向的第一供油孔(10)，第一供油孔(10)末端设有第一喷嘴(11)；

所述低速转轴(5)外设有低速转轴支撑轴承(12)，低速转轴支撑轴承(12)包括固定在低速转轴(5)上的第二内环(12‑1)、固定在第二轴承座(13)的第二外环(12‑2)以及设在第二内环(12‑1)和第二外环(12‑2)之间的第二滚动体(12‑3)；在第二轴承座(13)内设有轴向的第二供油孔(14)，在第二供油孔(14)上设有第二喷嘴(15)，第二喷嘴(15)靠近低速转轴支撑轴承(12)；

所述离心式轴心油气分离装置(1)位于高速转轴支撑轴承(8)和低速转轴支撑轴承(12)之间，外环(1‑1)和封严箅齿(1‑3)设在高速转轴(2)上且与第一内环(8‑1)相邻；第一喷嘴(11)位于高速转轴支撑轴承(8)和外环(1‑1)之间；内环(1‑2)设在低速转轴(5)上。

8.如权利要求7所述的航空发动机，其特征在于，所述离心式轴心油气分离装置(1)外部环形空腔为轴承腔(16)，高速转轴(2)和低速转轴(5)之间的环形通道为轴心通风通道(17)；所述离心式轴心油气分离装置(1)连通轴承腔(16)和轴心通风通道(17)。

9.一种权利要求8所述的航空发动机的油气分离方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤1，向第一供油孔通入滑油，滑油能从第一喷嘴喷入对高速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；向第二供油孔通入滑油，滑油能从第二喷嘴喷入对低速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；

步骤2，进入轴承腔的油气混合物进入甩油环和瓣叶配合环之间的环隙通道；高速转轴带动外环高速旋转，低速转轴带动瓣叶配合环和封严配合环旋转；

步骤3，在离心力作用下，油气混合物分离成滑油和气体，滑油经槽道被甩至集油槽，收集在集油槽中的滑油通过甩油孔回到轴承腔；气体经封严箅齿后通入轴心通风通道。

说明书

一种航空发动机及其离心式轴心油气分离装置和方法

技术领域

[0001] 本发明属于航空燃气涡轮发动机滑油系统设计领域，涉及一种在高、低压转轴之间使用的离心式轴心油气分离装置。

背景技术

[0002] 当航空发动机正常运行时，大量的滑油被输送到航空发动机各转动部件的轴承及齿轮箱中进行润滑，以减少机械接合面的摩擦，并带走大量的热量。由于滑油系统中含有一
定量空气，在发动机运行过程中，系统中的滑油会与空气不断被混合，形成油气混合物，油
气混合物中的大部分滑油会进入回油结构，通过回油系统重新开始循环，而小尺寸的液滴
会伴随空气在轴承腔中形成油气混合物的油雾。为了确保轴承腔内的压力与外界平衡，轴
承腔必须与外界进行通风，此时，油雾便会伴随通风空气流出轴承腔，如果不能有效的回收
油雾中的滑油，极易造成滑油过度消耗，严重的甚至会引发火灾等，对发动机性能及可靠性
造成危害。因此，必须在通风系统中设置油气分离装置。

[0003] 目前，航空发动机滑油系统所采取的油气分离装置主要有三种类型：(1)动压式油气分离器；(2)离心式油气分离器；(3)平板式油气分离器。在航空发动机中，为了提高油气
分离能力，减少滑油消耗，滑油系统的通风系统必须经过油气分离器与大气相通。轴心油气
分离器相比于其他通风器结构，省去了外部通气管与飞机的接口装置，简化了结构并减轻
了重量。但是，现有的油气分离器装置，必须安装固定在某一个支承装置上，然后通过转轴
旋转实现轴心离心油气分离。随着新一代航空发动机中高、低压轴反转技术的应用，以及航
空发动机轻重量、紧凑结构的技术要求，需要一种适用于高、低速反向旋转轴之间使用的轴
间油气分离器装置。某型航空发动机高压轴(高速轴)与低压轴(低速轴)反向旋转，在轴间
设置有轴心通风通道，为发动机涡轮后支点轴承腔进行通风，轴承腔中的油气混合物会通
过轴间的缝隙进入两个旋转轴中间，不仅会造成滑油的过量消耗，而且在高温条件下极易
引起滑油结焦，在轴间形成积碳。现有的轴心油气分离器需要固定的支撑装置，且仅允许单
轴旋转，无法应用于高、低速内外双轴均旋转的轴间场合。因此，需要在反向旋转的高、低速
转轴轴间设计一套全新的轴间油气分离器，确保结构紧凑的情况下实现高效油气分离。

发明内容

[0004] 针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供了一种航空发动机及其离心式轴心油气分离装置和方法，以在反向旋转的高、低速转轴轴间设计一套全新的轴间油气分离装置，
确保结构紧凑的情况下实现高效油气分离。

[0005] 为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

[0006] 一种离心式轴心油气分离装置，包括外环、内环和封严箅齿；

[0007] 所述外环包括一体式的：筒形的甩油环、位于甩油环一侧且与甩油环同轴的第一安装环以及设在甩油环和第一安装环交界处内壁的挡油凸环；所述甩油环内壁设有多个沿
周向依次间隔分布的瓣叶，在相邻瓣叶之间为轴向的槽道；在挡油凸环和瓣叶之间的甩油
环内壁设有环形的集油槽，所述集油槽上设有多个贯通甩油环的甩油孔；所述槽道连通至
集油槽；

[0008] 所述内环包括一体式的：筒形的瓣叶配合环以及设在瓣叶配合环一端的第二安装环；所述甩油环同轴套在瓣叶配合环外，甩油环和瓣叶配合环之间为环隙通道；第一安装环
和挡油凸环位于瓣叶配合环一侧，第二安装环位于瓣叶配合环的另一侧，挡油凸环和第二
安装环平行相对；

[0009] 所述封严箅齿设在瓣叶配合环内且与瓣叶配合环同轴，在封严箅齿和瓣叶配合环之间的环隙设有环形的封严配合环且封严配合环固定在瓣叶配合环内壁上；

[0010] 所述封严箅齿和外环能同步高速旋转，内环和封严配合环能同步低速旋转。

[0011] 本发明还包括如下技术特征：

[0012] 具体的，所述外环和封严箅齿设在航空发动机的高速转轴上，高速转轴能带动外环和封严箅齿高速旋转；封严箅齿的一端紧贴挡油凸环侧壁，封严箅齿另一端靠近第二安
装环；内环设在航空发动机的低速转轴上，低速转轴能带动内环低速旋转。

[0013] 具体的，所述瓣叶在甩油环内壁等间距周向均布，对应的槽道在甩油环内壁周向均布；所述甩油孔沿集油槽周向均布。

[0014] 具体的，所述封严箅齿包括筒形的封严基座和设在封严基座上的多个环形的封严齿尖；多个封严齿尖沿封严基座的轴向等间距布设。

[0015] 具体的，所述封严齿尖与封严配合环内壁之间的距离为0.1mm。

[0016] 具体的，所述甩油环与瓣叶配合环之间的距离为0.5‑1.0mm。

[0017] 一种航空发动机，包括高速转轴以及分别与高速转轴连接的高压涡轮和高压压气机，高压压气机通过高速转轴由高压涡轮带动旋转；还包括低速转轴以及分别与低速转轴
连接的低压涡轮和低压压气机，低压压气机通过低速转轴由低压涡轮带动旋转；在高速转
轴和低速转轴后端的涡轮区域设有权利要求1所述的离心式轴心油气分离装置。

[0018] 具体的，所述高速转轴外设有高速转轴支撑轴承，高速转轴支撑轴承包括固定在高速转轴上的第一内环、固定在第一轴承座的第一外环以及设在第一内环和第一外环之间
的第一滚动体；在第一轴承座内设有轴向的第一供油孔，第一供油孔末端设有第一喷嘴；

[0019] 所述低速转轴外设有低速转轴支撑轴承，低速转轴支撑轴承包括固定在低速转轴上的第二内环、固定在第二轴承座的第二外环以及设在第二内环和第二外环之间的第二滚
动体；在第二轴承座内设有轴向的第二供油孔，在第二供油孔上设有第二喷嘴，第二喷嘴靠
近低速转轴支撑轴承；

[0020] 所述离心式轴心油气分离装置位于高速转轴支撑轴承和低速转轴支撑轴承之间，外环和封严箅齿设在高速转轴上且与第一内环相邻；第一喷嘴位于高速转轴支撑轴承和外
环之间；内环设在低速转轴上。

[0021] 具体的，所述离心式轴心油气分离装置外部环形空腔为轴承腔，高速转轴和低速转轴之间的环形通道为轴心通风通道；所述离心式轴心油气分离装置连通轴承腔和轴心通
风通道。

[0022] 一种所述的航空发动机的油气分离方法，该方法包括以下步骤：

[0023] 步骤1，向第一供油孔通入滑油，滑油能从第一喷嘴喷入对高速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；向第二供油孔通入滑油，滑油能从第二喷嘴喷
入对低速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；

[0024] 步骤2，进入轴承腔的油气混合物进入甩油环和瓣叶配合环之间的环隙通道；高速转轴带动外环高速旋转，低速转轴带动瓣叶配合环和封严配合环旋转；

[0025] 步骤3，在离心力作用下，油气混合物分离成滑油和气体，滑油经槽道被甩至集油槽，收集在集油槽中的滑油通过甩油孔回到轴承腔；气体经封严箅齿后通入轴心通风通道。

[0026] 本发明与现有技术相比，有益的技术效果是：

[0027] 本发明在反向旋转的高速转轴和低速转轴轴间设置油气分离装置进行油气分离，在确保结构紧凑的情况下能实现高效油气分离。

附图说明

[0028] 图1是本发明航空发动机示意图；

[0029] 图2是本发明离心式轴心油气分离装置安装示意图；

[0030] 图3是本发明外环、内环和封严箅齿安装示意图；

[0031] 图4是本发明外环和内环结构示意图；

[0032] 图5是本发明离心式轴心油气分离装置内油气混合物路径示意图；

[0033] 图6是数值计算获得的油气分离装置内的流动状态分布；

[0034] 图7是数值计算获得的油气分离装置内的压力状态分布；

[0035] 图8是计算获得的油气分离装置内部流线状态示意图；

[0036] 图9是分离器总压损失(Pa)随槽数的变化关系；

[0037] 图10是分离器分离效率随槽数的变化关系。

[0038] 附图标号含义：

[0039] 1.离心式轴心油气分离装置，2.高速转轴，3.高压涡轮，4.高压压气机，5.低速转轴，6.低压涡轮，7.低压压气机，8.高速转轴支撑轴承，9.第一轴承座，10.第一供油孔，11.
第一喷嘴，12.低速转轴支撑轴承，13.第二轴承座，14.第二供油孔，15.第二喷嘴，16.轴承
腔，17.轴心通风通道；

[0040] 1‑1.外环，1‑11.甩油环，1‑12.第一安装环，1‑13.挡油凸环，1‑14.瓣叶，1‑15.槽道，1‑16.集油槽，1‑17.甩油孔；1‑2.内环，1‑21.瓣叶配合环，1‑22.第二安装环；1‑3.封严
箅齿，1‑31.封严基座，1‑32.封严齿尖；1‑4.封严配合环；8‑1.第一内环，8‑2.第一外环，8‑
3.第一滚动体；12‑1.第二内环，12‑2.第二外环，12‑3.第二滚动体。

[0041] 以下结合说明书附图和具体实施方式对本发明做具体说明。

具体实施方式

[0042] 遵从上述技术方案，以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范
围。下面结合实施例对本发明做进一步详细说明。

[0043] 实施例1：

[0044] 如图1至图5所示，本实施例提供一种离心式轴心油气分离装置，包括外环1‑1、内环1‑2和封严箅齿1‑3。

[0045] 外环1‑1包括一体式的：筒形的甩油环1‑11、位于甩油环1‑11一侧且与甩油环1‑11同轴的第一安装环1‑12以及设在甩油环1‑11和第一安装环1‑12交界处内壁的挡油凸环1‑
13；甩油环1‑11内壁设有多个沿周向依次间隔分布的瓣叶1‑14，在相邻瓣叶1‑14之间为轴
向的槽道1‑15；在挡油凸环1‑13和瓣叶1‑14之间的甩油环1‑11内壁设有环形的集油槽1‑
16，集油槽1‑16上设有多个贯通甩油环1‑11的甩油孔1‑17；槽道1‑15连通至集油槽1‑16。

[0046] 内环1‑2包括一体式的：筒形的瓣叶配合环1‑21以及设在瓣叶配合环1‑21一端的第二安装环1‑22；甩油环1‑11同轴套在瓣叶配合环1‑21外，甩油环1‑11和瓣叶配合环1‑21
之间为环隙通道；第一安装环1‑12和挡油凸环1‑13位于瓣叶配合环1‑21一侧，第二安装环
1‑22位于瓣叶配合环1‑21的另一侧，挡油凸环1‑13和第二安装环1‑22平行相对。

[0047] 封严箅齿1‑3设在瓣叶配合环1‑21内且与瓣叶配合环1‑21同轴，在封严箅齿1‑3和瓣叶配合环1‑21之间的环隙设有环形的封严配合环1‑4且封严配合环1‑4固定在瓣叶配合
环1‑21内壁上；封严箅齿1‑3和外环1‑1能同步高速旋转，内环1‑2和封严配合环1‑4能同步
低速旋转。

[0048] 外环1‑1和封严箅齿1‑3设在航空发动机的高速转轴2上，高速转轴2能带动外环1‑1和封严箅齿1‑3高速旋转；封严箅齿1‑3的一端紧贴挡油凸环1‑13侧壁，封严箅齿1‑3另一
端靠近第二安装环1‑22；内环1‑2设在航空发动机的低速转轴5上，低速转轴5能带动内环1‑
2低速旋转。

[0049] 如图3所示，瓣叶1‑14在甩油环1‑11内壁等间距周向均布，对应的槽道1‑15在甩油环1‑11内壁周向均布；在本实施例中，槽道1‑15的数量为10个；甩油孔1‑17沿集油槽1‑16周
向均布。具体的在本实施例中，甩油孔1‑17的数量为6个，在其他实施例中，可以根据实际需
要设置相应数量的甩油孔1‑17均能达到将滑油甩至轴承腔的目的。

[0050] 封严箅齿1‑3包括筒形的封严基座1‑31和设在封严基座1‑31上的多个环形的封严齿尖1‑32；多个封严齿尖1‑32沿封严基座1‑31的轴向等间距布设。

[0051] 封严齿尖1‑32与封严配合环1‑4内壁之间的距离为0.1mm。

[0052] 甩油环1‑11与瓣叶配合环1‑21之间的距离为0.5‑1.0mm。具体的在本实施例中，甩油环1‑11和瓣叶配合环1‑21之间的距离为0.5mm。

[0053] 实施例2：

[0054] 如图1和图2所示，本实施例提供一种航空发动机，包括高速转轴2以及分别与高速转轴2连接的高压涡轮3和高压压气机4，高压压气机4通过高速转轴2由高压涡轮3带动旋
转；还包括低速转轴5以及分别与低速转轴5连接的低压涡轮6和低压压气机7，低压压气机7
通过低速转轴5由低压涡轮6带动旋转；在高速转轴2和低速转轴5后端的涡轮区域设有权利
要求1的离心式轴心油气分离装置1。

[0055] 高速转轴2外设有高速转轴支撑轴承8，高速转轴支撑轴承8包括固定在高速转轴2上的第一内环8‑1、固定在第一轴承座9的第一外环8‑2以及设在第一内环8‑1和第一外环8‑
2之间的第一滚动体8‑3；在第一轴承座9内设有轴向的第一供油孔10，第一供油孔10末端设
有第一喷嘴11。

[0056] 低速转轴5外设有低速转轴支撑轴承12，低速转轴支撑轴承12包括固定在低速转轴5上的第二内环12‑1、固定在第二轴承座13的第二外环12‑2以及设在第二内环12‑1和第
二外环12‑2之间的第二滚动体12‑3；在第二轴承座13内设有轴向的第二供油孔14，在第二
供油孔14上设有第二喷嘴15，第二喷嘴15靠近低速转轴支撑轴承12。

[0057] 离心式轴心油气分离装置1位于高速转轴支撑轴承8和低速转轴支撑轴承12之间，外环1‑1和封严箅齿1‑3设在高速转轴2上且与第一内环8‑1相邻；第一喷嘴11位于高速转轴
支撑轴承8和外环1‑1之间；内环1‑2设在低速转轴5上。

[0058] 离心式轴心油气分离装置1外部环形空腔为轴承腔16，高速转轴2和低速转轴5之间的环形通道为轴心通风通道17；离心式轴心油气分离装置1连通轴承腔16和轴心通风通
道17。

[0059] 实施例3：

[0060] 本实施例提供一种航空发动机的油气分离方法，如图4所示的离心式轴心油气分离装置内油气混合物路径，该方法包括以下步骤：

[0061] 步骤1，向第一供油孔通入滑油，滑油能从第一喷嘴喷入对高速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；向第二供油孔通入滑油，滑油能从第二喷嘴喷
入对低速转轴支撑轴承进行润滑冷却后形成油气混合物并进入轴承腔；

[0062] 步骤2，进入轴承腔的油气混合物进入甩油环和瓣叶配合环之间的环隙通道；高速转轴带动外环高速旋转，低速转轴带动瓣叶配合环和封严配合环旋转；

[0063] 步骤3，在离心力作用下，油气混合物分离成滑油和气体，滑油经槽道被甩至集油槽，收集在集油槽中的滑油通过甩油孔回到轴承腔；气体经封严箅齿后通入轴心通风通道。
气体经过封严箅齿和封严配合环后能实现压力保持。

[0064] 图6是数值模拟计算获得的油气分离装置内的流动状态分布，可以看出，分离器流场中存在明显的涡旋流动，最主要的涡结构有三处，分别位于外流域、槽道内部靠近入口的
区域以及内流域靠近出口区域。理论上，三个涡的存在对于油滴的分离均是有利的，从计算
结果来看，槽道内的涡对于油滴的分离起到了至关重要的作用，大量的油滴在通过这个涡
时与壁面发生碰撞，进而被壁面捕获。

[0065] 由于离心力作用，进入槽道的气流会被迫靠近外环壁面流动，导致外环壁面附近气流轴向速度较大，加上外环转速较高，流场中的高速区域往往位于外环壁面附近。此外，
从气流流线可以发现，回油孔内的气流从内流域往外流动，与分离器工作时回油的流动方
向一致，这对于提高回油效果有很大的作用。

[0066] 图7是数值模拟计算获得的油气分离装置内的压力状态分布，可以发现，槽道内部靠近入口处存在涡流的区域有一个明显的低压区，且槽数较少时，该低压区范围较大，这是
因为槽数较少时气流的流通面积小，通道内的气流速度大，涡旋流动更为剧烈，形成的低压
区域也更大。

[0067] 此外，流场沿径向有一个明显的压力变化过程，这是分离器高速旋转带来的离心增压效果，越靠近旋转轴心处压力越小。

[0068] 图8是计算获得的油气分离装置内部流线状态示意图，可以发现，槽道的径向壁面对油滴的捕捉起到了重要作用，特别是槽道入口附近有相当一部分油滴在该壁面上被捕
获。

[0069] 图9是分离器总压损失(Pa)随槽数的变化关系，图中，横坐标为外环的槽道数量，纵坐标为分离器总压损失；油气分离器的工作特性主要包括阻力特性和分离特性。总压的
变化反应了分离器内气流流动所携带的能量的变化，表现为流动过程中的损失和外界功率
输入的综合效果。图9所示为根据数值计算结果得到的分离器总压损失随开槽数的变化关
系，总压损失随槽数的变化规律与静压降随槽数的变化规律十分相似，除不开槽结构总压
损失较大，环形通道结构总压损失很小外，其余开槽数下的总压损失基本维持在600Pa上
下。可以得出结论，开槽道数对分离器总压损失的影响较小，总压损失均维持在很低水平。

[0070] 分离器的分离效率是指滑油的分离量与滑油总量的比值，它显著表达了分离器的分离能力。其公式表达如下：

[0071]

[0072] 式中：Qsep——滑油的分离量，单位：kg/s

[0073] Qnon‑sep——滑油的逃逸量，单位：kg/s

[0074] Qtot——滑油总量，单位：kg/s

[0075] 计算中，Qnon‑sep为分离器出口处滑油的总量。下图10为分离器分离效率随槽道数变化的曲线，图中，横坐标为外环的槽道数量，纵坐标为分离器分离效率；经过计算分析，槽
道数量在10个时可以达到最好的油气分离效果，分离效率可接近89％。因此，经过阻力特性
和分离特性分析，确定油气分离装置中的槽道数量为10个，可以达到最好的综合工作效果。