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题名复杂工况下槽底超滑移设计对液膜密封性能的影响
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作者
胡琼
陈阳
王锦华
王衍
丁旭
孙乐
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机构
江苏海洋大学机械工程学院
南京航空航天大学直升机传动技术重点实验室
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出处
《摩擦学学报(中英文)》
北大核心
2025年第5期688-699,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(52105187,52275192)
江苏省高校“青蓝工程”项目
+2 种基金
连云港市“521工程”项目
连云港市博士后科研项目(LYG20220012)
江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX23_3454)资助。
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文摘
针对液膜密封在介质压力波动、高温和高速等极端工况下易发生扰动而严重影响密封性能的问题,为寻找扰动有效抑制方法,采用数值方法对比考察了边界压力波动及考虑黏温效应时介质温度、压力和转速对槽底超滑移设计和传统无滑移条件下的液膜空化、承载能力、泄漏特性和端面温度的影响.研究结果显示,在压力波动时,超滑条件下的空化体积分数α、液膜开启力F_(o)和泄漏率Q波动与压力波动曲线之间无相位差,即在扰动停止后能够即刻恢复稳定运行,而在无滑移条件下存在滞后现象.在黏温效应影响下,一方面,对于2种滑移条件,F_(o)和Q达到稳定的时间与初始介质温度、初始介质压力和转速无关,而α达到稳定的时间随初始介质温度的升高而缩短,槽区平均温度T随之延长,且此二者与初始介质压力和转速也无关;另一方面,相较于无滑移条件,槽底超滑移设计可以明显缩短α、F_(o)、Q和T达到稳定的时间,显著提升F_(o)、减小α和降低T (在高转速时还可以显著降低Q),同时使Q远小于标准允许值,且较低的初始介质温度或较高的转速均可以使性能改善效果进一步增强,而初始介质压力影响甚微.本研究中表明槽底超滑移设计可以有效应对复杂环境扰动对液膜密封性能的不良影响.
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关键词
液膜密封
压力波动
黏温效应
超滑移设计
密封性能
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Keywords
liquid film seal
pressure fluctuation
viscous-thermal effect
super-slip design
sealing performance
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分类号
TH117.1
[机械工程—机械设计及理论]
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