微量油辅助水润滑成膜特性的研究

由于水的润滑膜建立能力较差,本文中研究了微量环保型润滑油辅助水润滑的润滑膜建立机制.利用滚子-盘接触润滑膜测量仪,研究了水环境下2种黏度的环保型润滑油作为第二介质的辅助润滑特性,并通过荧光标记对油的流动进行了观测.结果表明,水环境下滚子-盘接触区的润滑油主要来源于入口油池和侧油脊.与在空气中不同,水环境使油在固体表面的润湿性变低,接触区供油易受外界干扰,膜厚易发生波动.低速下侧油脊更容易向接触区回流,从而改善供油;在高速下水的逆流推动侧油脊回流的油远离接触区,导致入口供油变差.此外,环块试验机结果表明微量环保型润滑油辅助水润滑具备良好的减摩抗磨能力.

径向间隙与转速对滚动转子压缩机油膜密封角的影响

针对计算滚动转子压缩机内径向间隙泄漏时,将油膜长度视为恒定值而导致误差较大的问题,同时深入探讨油膜长度对压缩机性能的影响,基于实际微型滚动转子压缩机参数,采用VOF多相流模型模拟了压缩腔内制冷剂R290和润滑油PAG32的混合流动过程,重点揭示了油膜在径向间隙通道中动态变化的特性,研究分析了不同径向间隙和转速对油膜密封角的具体影响。结果表明,径向间隙从35μm减小至10μm时,油膜的最大密封角从14°增加至42°,较小的径向间隙有利于形成更大的油膜密封角,并且油膜能够保持较长时间,显著减少了气体泄漏量;转速从2000 r/min提升至4000 r/min时,油膜的最大密封角从31°增加至43°,较高的转速有助于压缩机在排气阶段形成更大的油膜密封角,但转子壁面速度的增加,显著加剧了由壁面剪切力引起的径向泄漏,导致总泄漏质量流量增大。研究结果可为滚动转子压缩机的设计开发提供参考。

基于FLUENT的深浅腔动静压轴承油膜压力研究

以具有深浅腔的动静压轴承为研究对象,基于Gambit对油膜进行网格划分并建立三维有限元模型,通过FLUENT仿真得到不同偏心率和转速下轴承的油膜三维压力场分布和静特性参数。计算结果表明:深浅腔动静压轴承在每个浅腔处油膜出现压力峰值,且承载力随偏心率和转速的增加而增加。该仿真方法计算结果与文献数值计算结果相吻合,为进一步研究动静压轴承的其他性能提供了一种新的方法。

行星齿轮变速传动的弹流润滑研究

基于弹性流体动力润滑理论,针对行星齿轮变速器内齿轮主动和太阳轮主动的2种工况,分别求出行星齿轮与太阳轮啮合以及与内齿轮啮合时,沿啮合线在啮合点的最小油膜厚度。结果表明:齿轮在节点啮合的润滑情况可以体现齿轮的润滑状况;太阳轮主动的工况,行星轮与内齿轮啮合的润滑条件最差;提高润滑油的黏度可以增加齿轮润滑油膜厚度;增加齿轮压力角的方法提高齿轮油膜厚度的效果明显;提高齿轮啮合的油膜厚度对改善齿轮的润滑状态,降低齿轮的生产成本,具有实际使用价值。

推力滑动轴承瓦块倾角的数值研究

将推力滑动轴承瓦块的运动模型简化为一矩形斜面 ,通过对二维Reynolds方程进行离散化数值求解 ,研究了瓦块倾斜角和瓦块最小油膜厚度对推力滑动轴承性能的影响 。

考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承润滑性能有限元分析

应用COMSOL Multiphysics对考虑弹性变形和黏压黏温效应的推力滑动轴承建立有限元模型,并进行数值仿真模拟。结果表明:初始入油温度的增大使润滑油黏度迅速下降,但对油膜压力影响很小;载荷的增大使油膜压力增大明显,油膜压力峰值向出口区移动,在轴瓦上产生较大变形;转动速度的增大使油膜厚度增加,有利于产生流体动压,但摩擦功率损失很大;存在使油膜压力峰值最小,且压力分布均匀的最佳倾斜角。

含Cr低合金钢货油舱上甲板环境腐蚀行为

为了研制货油舱上甲板用低合金耐蚀钢和了解该环境下的腐蚀机理,采用自制的O2-CO2-SO2-H2S湿气腐蚀模拟装置,对不同Cr含量的低合金钢进行腐蚀行为研究.在进行腐蚀试验后,首先测量了腐蚀速率,然后应用SEM对腐蚀产物膜的微观形貌及结构进行分析,并通过EDS和XRD确定腐蚀产物膜的物相组成,采用EBSD手段分析大小角度晶界对腐蚀性能的影响.结果表明:模拟湿气腐蚀的腐蚀产物膜主要由α-FeOOH,γ-FeOOH,S,FeS2,Fe1-xS,FeS组成,且呈分层结构;3%Cr较1%Cr腐蚀速率显著下降;Cr含量上升到3%时,腐蚀产物膜内层出现明显的Cr富集;3%Cr较1%Cr含量实验钢的大角度晶界比例下降.Cr含量在一定范围内的提高有助于低合金钢表现出较好的耐蚀性能.

阳离子型含氟丙烯酸酯的制备及防水防油性能

以甲基丙烯酸十二氟庚酯(FM)、丙烯酸丁酯(BA)、苯乙烯(St)、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵(DMC)、丙烯酸十八酯(ODA)为原料,采用无皂乳液聚合制得了阳离子含氟丙烯酸酯多元共聚物乳液。对聚合物的结构、组成进行了表征研究,研究了共聚乳液膜表面的性质。结果表明,随着共聚物中全氟单体含量的增加,共聚物膜的表面能显著降低,当全氟单体的含量达到25%(质量分数)时,其表面能降低到19.99 mJ/m;并通过热处理表明了含氟单体随温度、时间增大更容易向表面富集的现象,当达到60min,120℃时水和油接触角分别达到了110°和83°。

癸烷在二氧化硅表面的油膜形成与表面润湿性

用二氧化硅片作为模拟岩石，以椭圆偏振法测量癸烷在其表面形成的油膜厚度，通过长度测量法测定水在二氧化硅表面的接触角来判断润湿性及润湿性的变化。亲水的二氧化硅表面难以形成油膜，而疏水的二氧化硅表面能形成较厚而稳定的油膜。疏水或近中性的二氧化硅表面在经碱水作用或吸附表面活性剂后，在特定的条件下能变成弱亲水或亲水，从而将油膜破坏。

注入水成分对油藏中液固界面Zeta电位的影响

为了研究低矿化度水成分对油藏中岩石和原油表面带电量、润湿性、油膜脱附量的影响及三者间的关系,配制了离子类型、离子质量浓度、溶液pH不同的低矿化度水,并分别将其与模拟岩石和原油样品混合后测定Zeta电位值、与含油岩心切片接触测表面润湿角、与含油岩石颗粒混合测表面油膜脱附量。结果表明,Na~＋、Ca^（2＋）和Mg^（2＋）溶液对原油和岩石表面带电量的影响主要取决于离子价态,二价离子对其带负电量影响更大。同种离子,随着离子质量浓度的增加,原油和岩石表面负电量减小。pH升高对原油和岩石表面带电量的影响与溶液所含离子的价态和水解性有关,Ca^（2＋）、Mg^（2＋）溶液所测得的负电量比Na~＋溶液低,且随着pH的增加带负电量呈现先增大后减小的趋势,这种趋势与Na~＋不同。此外,低矿化度水成分变化对原油和岩石表面带电量的影响规律与对油膜脱附量的影响规律一致;当油藏液固界面Zeta电位的绝对值减小时,接触角增大、油膜脱附量减少。

超声切削加工中的动压油膜模型建立及其试验研究

根据超声切削过程的运动特性和冷却液作用特征,基于流体动压理论,建立刀具与工件之间动压油膜的模型。分析前刀面油膜压力的变化规律、分布状态和试验的工艺效果,证明超声切削过程可以产生高冲击动压的油膜,油膜压力的作用可使切屑产生弹性变形甚至是挤压变形和剪切滑移。超声振动切削过程会形成油膜作用和刀具接触切削两个阶段,油膜的作用可以增大剪切角,使刀具锐化并改变刀具前刀面与切屑的接触状态,提高加工的表面质量。讨论了油膜状态和切削液粘度对加工效果的影响。

聚乙烯薄膜拉伸过程中结构变化的原位研究

使用差示扫描量热分析(DSC)研究了其拉伸前后结晶动力学与热力学行为的区别,使用同步加速器小角X射线散射(SAXS)和广角X射线衍射(WAXD)研究了薄膜拉伸过程中晶体结构、尺寸和长周期的变化。结果表明,拉伸使薄膜结晶度提高;拉伸过程中,二维散射图案发生明显变化,片晶结构被破坏后高应力诱导下重新结晶,拉伸使薄膜晶体取向度和晶体尺寸明显增大;随拉伸进行,纵向(拉伸方向)和45°方向的长周期先增大后减小,而横向一直呈下降趋势。聚乙烯工业缠绕膜通常在拉伸应变1.5倍附近下使用,此时薄膜纵向上已经高度取向并形成了拉伸诱导结晶,从而在纵向上有较高的力学强度。而横向上片晶结构尚未完全破坏,仍保持着一定的力学性能,因此综合使用性能较好。

轧辊磨床未知包角液体动静压轴承油膜温升计算方法研究

MK84250高速轧辊磨床主轴所用液体动静压轴承是决定加工质量和效率的关键部件,其温升是影响轴承的正常工作的关键因素。但由于其油膜包角及油膜压力的求解域未知,无现成资料可查,通过数值计算方法拟合了未知包角的承载量系数-偏心率函数曲线,分析了轴承结构并求解了线速度为45 m/s和60 m/s时的流量,并对温升进行了计算。计算结果与实际情况一致。

推力瓦块几何参数对船舶推进轴系纵振特性的影响分析

[目的]推力轴承整体刚度对轴系纵振固有频率具有重要影响,但有关推力轴承油膜刚度影响规律的研究很少,其动态特性仍需深入研究。[方法]在分析推力轴承推力瓦块润滑特性的基础上,通过建立轴系纵振分析模型,开展扇形推力瓦瓦张角、瓦面形面以及支撑形式的参数变化对轴承油膜刚度和轴系纵向振动的影响分析。[结果]结果显示,扇形瓦的瓦张角、瓦面形面以及支撑形式的参数变化,均会对轴承油膜刚度造成影响;随着油膜刚度的增大,轴系的一阶、二阶和三阶纵向振动固有频率将逐渐增加;在油膜刚度偏小时,一阶、二阶固有频率随油膜刚度的变大增加较快。[结论]所做研究对指导推力轴承的设计及轴系纵振控制设计具有重要的理论指导意义。

钼/全氟聚醚复合薄膜的制备及摩擦学性能研究

利用电子束蒸镀和浸涂技术在GCr15轴承钢表面制备了钼/全氟聚醚复合润滑膜(Mo/PFPE);利用接触角测定仪和X射线光电子能谱仪分析了复合润滑膜的表面性质和化学状态;采用DF-PM型动-静摩擦系数精密测定仪考察了复合薄膜的摩擦学性能,采用扫描电子显微镜观察分析了薄膜磨损表面形貌.结果表明,与金属Mo薄膜相比,Mo/PFPE复合薄膜同钢对摩时的摩擦系数显著降低,耐磨性能明显改善,Mo/PFPE复合薄膜同钢对摩时主要呈现轻微磨粒磨损特征.

原油中酸性组分对油/水乳状液的影响研究

原油中的酸性组分是天然表面活性物质,影响油/水乳状液的稳定性,相关研究对采出液破乳有重要参考价值。作者研究了原油中酸性组分对油/水乳状液破乳效果、乳状液粘度、油/水接触角、界面膜强度的影响,结果如下:随w(酸性组分)从2.25%增加到2.65%,85℃时,脱水率由81.2%降低至14%,粘度由212.3mPa·s增加到1 452mPa·s,乳状液的稳定性大幅度增加;随w(酸性组分)增加,油/水接触角减小,界面膜强度增加;虽然间隔都是0.2%,w(酸性组分)为2.25%和2.45%时,油/水接触角、单滴破裂率相差较大,但w(酸性组分)为2.45%和2.65%时相差较小。

TEEMD分子膜驱油剂的合成及性能

首先采用乙醇胺与环氧氯丙烷在无水乙醇溶剂中反应合成双氯中间体,再加入三乙胺进行季铵化反应合成了双季铵盐膜驱剂(TEEMD);分别测定了TEEMD的阳离子度、TEEME溶液的黏度和电导率、TEEMD的油水分配比、以及TEEMD溶液在不同润湿性介质表面的接触角。研究结果表明,分子膜驱剂TEEMD的阳离子度为82.1%;不同浓度TEEMD溶液的相对黏度均为0.98;TEEMD在水溶液中完全离解成离子,电导率随浓度的增加而增大;但随着TEEMD浓度的增大,它在水溶液中没有形成"胶束"态;TEEMD在原油和水两相间的油-水分配比随着时间延长和浓度增大而逐渐增大,最后达到分配平衡,当TEEMD浓度分别为0.335、0.446、0.558和0.669mmol/L时,油-水分配比系数依次为0.050、0.099、0.552、0.698;接触角测定结果表明,随着浓度的增加,TEEMD在不同固体表面的润湿性均有所增强;该膜驱剂TEEMD能够使不同载玻片的表面向亲水性转变。

可倾瓦轴承全尺寸试验及润滑与振动性能研究

针对某在役百万千瓦级核能发电机用可倾瓦轴承瓦温过高的问题,给出了优化的轴承结构参数,并对两个不同参数的全尺寸三瓦可倾瓦轴承在动平衡试验机上同时进行了瓦块温度、油膜厚度、瓦块摆角等润滑性能及轴系振动性能试验,提出了基于瓦块自适应摆动特性的油膜厚度测试方法和瓦块摆角识别方法。结果表明:1号轴承相比2号轴承具有更好的润滑性能;利用瓦块随转子自适应摆动特性识别的油膜厚度相比理论结果具有较高的识别精度,同时依据试验膜厚信息识别的瓦块摆角相比理论结果具有较好的一致性;在振动性能方面,依据转子振动数据识别了转子的一阶临界转速及临界时轴承的综合刚度k_X、k_Y,其与理论综合刚度keq相比平均误差约50%。

铝板轧机光亮辊系统对产品表面质量的影响

本文分析了光亮辊系统对轧制润滑与产品表面质量的影响规律。提出在既定条件下，用光亮角θ调控光辊的移动位置，并指出光亮角θ变化的区域。

螺旋角对双圆弧齿轮弹性流体动压润滑的影响

分析了螺旋角对双圆弧齿轮弹性流体动压润滑（EHL）油膜厚度的影响,并选择合适的螺旋角,使圆弧齿轮具有更好的润滑性能。