油气润滑区别于传统润滑的一个重要特点就是管道内润滑油是由高速气体带动,并且以环状流的形式被输运的。正是这种特殊的输运方式,使得油气润滑的供油更精确、更均匀,润滑性能也优于传统油润滑。输油管道内环状流的形成是有一定条件的,而且环状流输运是否连续和稳定也与系统许多参数有关,所以开展油气润滑输油管道内环状流的形成、输运影响因素和环状流润滑性能的研究有着重要的实际意义。本文通过实验研究和仿真分析,针对油气环状流在油气混合器中的混合、水平管内的流动、应用于高速轴承的最终润滑这三个油气润滑的不同阶段,较系统地研究了影响油气环状流的形成、连续、稳定及润滑性能的因素,主要研究内容和结论如下：(1)根据油气润滑的实际工况,设计了油气环状流混合和稳定输运的性能评价实验。该实验使用了实验室自主开发的油气润滑实验台,并选用了适用于油气环状流特点的ECT检测系统。(2)开展了油气润滑水平管环状流实验。实验研究了供油量和供气压力对水平管油膜厚度和油膜速度的影响规律,经过误差分析,实验误差在合理范围之内。实验结果表明,随着供油量从小到大逐渐增加,油膜厚度呈现S型变化规律、油膜速度呈现倒U型变化规律,随着供气压力的增大,油膜厚度变薄、油膜速度波动趋于稳定；供油量和供气压力都存在一个区间,在此区间内,管道内的油气环状流最为稳定。(3)开展了油气混合器的性能实验。实验采用出口管道环状流的上下油膜厚度比和环状流含油率来评价油气混合器的混合效果,并分析了供油量和供气压力对油气混合器混合性能的影响。结果表明,合理地选择油气润滑的润滑参数,能够显著地提高混合器混合后的环状流的稳定性和连续性。(4)根据油气润滑的实际特点,设计了独特的油气环状流进口喷嘴,仿真分析了油气润滑的滚动轴承温度场,并将油气润滑下滚动轴承的热流耦合结果与传统油润滑进行了对比。仿真结果表明,在高转速工况下,与传统油润滑相比,使用油气润滑能极大地降低滚动轴承的最高温度。