Page 63 - 摩擦学学报2025年第5期

第 5 期 胡琼, 等: 复杂工况下槽底超滑移设计对液膜密封性能的影响
F 较无滑移条件下的增大幅度随着转速的上升而愈发
o
显著，在12 000 r/min时增大约66%，这是因为介质黏度随
温度的升高(摩擦热增加)敏感度逐渐降低，温度较高
时流场动态特性为流体动压效应主导，而在3 000 r/min
时，前者略低于后者，则是黏温效应主导. 由图10(c)可知，
2种条件下的Q均随转速的上升而增大，但在该工况下，
超滑移条件下的Q明显小于无滑移条件，且转速越大，
Q减小效果越明显，这一效果由超滑移条件增大下游泵
送效应所致. 在图10(d)中，2种条件下的T均随转速的
增加而升高，但超滑移条件下的T明显低于无滑移条
件，且差值随转速的增加而增大，说明在高转速时槽
底超滑移设计降低液膜温度的效果更加显著.
4 结论
a. 当介质压力波动时，无滑移条件下的空化体积
分数α、开启力F 和泄漏率Q的瞬态曲线均滞后于压力
o
波动曲线，停止扰动后各参数恢复稳定运行的时间约
为0.02 s，而超滑移条件下的各参数在扰动停止后可
以立即恢复至稳定运行时的数值，且波动过程中的
F 和Q峰值均大于无滑移条件，α峰值则较小.
o
b. 在不同的介质初始温度下，α、F 和Q均随初始
o
介质温度的升高而降低，槽区平均温度T反之，且2种
滑移条件下各参数的差值随之减小；α和T为无滑移条
件时更大，F 和Q则为超滑移条件时更大，但Q数值均
o
小于标准JB/T 1472-2011的允许值；在超滑移条件下，
α和T达到稳定的时间较无滑移条件时缩短，F 和Q则
o
无明显差异，且初始介质温度的升高使α更快速达到
稳定，而使T到达时间延长.
c. 在不同的介质初始压力下，α和T随初始介质压
力的升高而降低，F 和Q则反之，且2种条件下α和T的
o
差值随之减小，而Q增大，F 不变. 在超滑移条件下，α在
o
液膜形成之初极短的时间呈先增大后减小直至消失的
规律，无滑移条件下则呈现液膜温度、黏度和流体动
压“博弈”后更复杂的规律；随着初始介质压力的增加，
Q逐渐大于无滑移条件；T对初始介质压力的敏感度远弱
于无滑移条件，而且超滑移条件使得T能够更快速达到
稳定状态，但2种条件所用时间与初始介质压力无关.
d. 在不同的转速下，α、F 、Q和T均随转速的升高
o
而增加，2种条件下的差值也愈发显著，其中在超滑移
条件作用下，α、Q和T较无滑移条件均明显降低，而F
显著增大，此外，2种条件下达到稳定运行的时间基本
一致而与转速无关.
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参 考 文 献
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