Page 60 - 摩擦学学报2025年第5期

694 摩擦学学报（中英文） 第 45 卷

击流体型槽台阶后，将更大的动能转化为压力势能， 3.2.1 介质温度的影响
从而使槽根处压力峰值增大，并辐射出更大的周围压 在转速和介质压力分别为6 000 r/min和0.1 MPa

力，形成更大的开启力，同时也使得空化区减小，如图7 条件下，当介质温度为294~316 K时，α、F 、Q和槽区
o
所示，其中NS表示无滑移，SS为超滑移. 平均温度T的计算结果如图8所示.

3.2 黏温效应对液膜特性的影响 由图8(a)可知，在无滑移条件下，在同一温度工况
由于介质温度、压力以及动环转速对液膜黏性摩 下α呈先增大后趋于平稳趋势，而超滑移条件下，则呈
擦均会产生显著影响，因此本部分中将不考虑介质压 现先增大后减小再趋于平稳的趋势，且介质温度越

力波动，考察这3个因素变化对黏温效应作用下S-LFS 高，达到平稳所用的时间越短. 在宏观上，2种滑移条
液膜特性的影响. 件下α值均表现为随介质温度的升高而减少的规律，

Volume fraction

9.91e-01
8.92e-01 0.100 s 0.115 s 0.130 s 0.150 s 0.100 s 0.115 s 0.130 s 0.150 s
7.93e-01
6.94e-01
5.95e-01
4.96e-01
3.96e-01
2.97e-01
1.98e-01
9.91e-02
0.00e+00 (a) Super slip (b) No slip
Fig. 7 Cavitation evolution in W4 of liquid film under medium pressure fluctuation
图 7 介质压力波动下液膜壁面W4的空化演变

0.15 1.8
NS-294 K SS-294 K 1.6 NS-294 K
Cavitation volume fraction, α 0.09 Opening force, F o /kN 1.2 SS-294 K
NS-304 K
SS-304 K
NS-304 K
0.12
NS-316 K
SS-316 K
NS-316 K
1.4
SS-304 K
SS-316 K
1.0
0.8
0.06
0.6
0.03
0.2
0.00 0.4
0.0
0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010
Flowing time, t/s Flowing time, t/s
(a) Cavitation volume fraction (b) Opening force
0.40 NS-294 K
0.35 325 NS-304 K
NS-316 K
Leakage rate, Q/(mL/h) 0.25 NS-294 K Groove region temperature, T/K 315 SS-294 K
320
0.30
0.20
SS-304 K
310
SS-316 K
NS-304 K
0.15
NS-316 K
305
0.10
SS-304 K
0.05 SS-294 K 300
SS-316 K
0.00 295
0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010 0.000 0.002 0.004 0.006 0.008 0.010
Flowing time, t/s Flowing time, t/s
(c) Leakage rate (d) Mean temperature of groove region
Fig. 8 Influences of different medium temperatures on cavitation and sealing performance under two slip conditions
图 8 2种滑移条件下不同介质温度对空化及密封性能的影响