随着现代化工业生产水平的不断提高,对机械工业的要求也越来越高,当前机械产品正朝着高速、重载、高效、节能、自动化程度高和使用寿命长的方向发展,对润滑效果的要求也越来越高。油气润滑就是适应新时期发展需求而开发的新型润滑方式,它综合了气液两种流体润滑的特点,起到了冷却与润滑的双重作用,能够实现连续、定量、缓慢、均匀地向润滑点供油,可以最大限度地提高被润滑元件的使用寿命。同时,油气润滑还具有润滑介质消耗量极低、对环境污染小和自动化程度高等优点,已应用于多个工业领域,并取得了良好的经济效益。环状流是符合油气润滑工况下,油气输送管道内两相流的流型。国内目前油气润滑技术水平较低的主要原因就是对环状流形成机理的认识还不够深刻。因此,本课题以开发具有自主知识产权的油气润滑系统及关键零部件为目的,进行了以下几个方面的研究:(1)基于流体力学的基本方程,结合环状流的流动特点,建立其数学模型;并给出了环状流动时的压降、液膜厚度和截面含气率的计算方法。(2)通过高速摄影法获取油气混合器和流型观察段内气液两相瞬时分布图片,据此判断不同气液流量时管内流型,得出了流型的转换规律;重点分析环状流时气液两相的相互作用,提出了新的环状流形成机理。(3)利用流体仿真软件FLUENT对油气混合器内流场进行数值模拟,研究气液两相的流动特性和判断流型,并与Mandhane流型图作对比;分析不同气液流量时的两相体积分数分布图及压力、速度分布情况,丰富、完善由实验结果得出的环状流形成机理。