微型多叶稀薄气体润滑动压轴承动态特性研究

微型多叶动压气体轴承-转子系统作为微型涡轮发动机的关键部件,轴颈/轴瓦微小间隙内超薄气膜的动态特性是影响整机平稳运转和轴承润滑失效的重要因素。基于含3个可调系数的气体稀薄效应模型修正可压缩流体非定常Reynolds方程,将气膜压力、膜厚及Poiseuille流量比进行一阶复扰动展开,推导了微型气体轴承完整变量扰动的动态Reynolds方程,采用有限差分法、偏导数法及超松弛迭代法联立求解,分析了预负荷系数、瓦块分布位置及轴承结构参数对动态刚度和阻尼系数的影响规律。结果表明,相比微型圆柱气体轴承,微型多叶轴承瓦间沟槽的泵吸作用降低了气体稀薄程度,瓦间承载方式的直接刚度系数更大,大预负荷系数下微型多叶气体轴承瓦上/瓦间承载的动态阻尼系数也较高,长径比增大会提高轴瓦有效承载面积和超薄气膜范围,各刚度系数接近线性增加。微型多叶气体轴承可作为支承微型超高速转子的有益轴承类型。

部分互溶的R32-润滑油混合物核态沸腾中分层与换热特性

在空调器中采用与制冷剂部分互溶的润滑油代替现有完全互溶的润滑油,能避免制冷剂循环量不足的问题,前提是掌握部分互溶的润滑油对沸腾换热的影响。本文针对空调器中广泛使用的制冷剂R32,搭建可视化的沸腾换热特性测试实验台,观测混合物分层现象并测定换热系数。实验结果表明:部分互溶混合物随润滑油质量分数增大先后经历均一混合、分层、均一混合状态;换热系数随时间先不变后减小,减小时刻随热流密度和初始润滑油质量分数增大、初始液相高度减小而提前;平均换热系数随热流密度增大而增大,受初始润滑油质量分数和液相高度的影响可忽略不计;热流密度从5 kW/m^(2)增大至15 kW/m^(2),平均换热系数增大118.3%。

偏载下大长径比水润滑轴承分布式动特性参数识别方法

为了解决偏载下大长径比水润滑轴承分布式动特性参数识别问题,建立水润滑轴承的两支点分布式动力学模型,提出水润滑轴承分布式动特性参数的识别方法,并验证该动特性识别方法的可靠性。通过仿真试验,引入加载和位移信号扰动对轴承分布式动特性参数识别的精度进行分析,开展偏载水润滑轴承分布式动特动特性试验。结果表明:随着激振力振幅扰动的增加,刚度和阻尼系数的识别误差线性增加;激振力相位扰动对刚度系数的影响较小,对阻尼系数的影响较大;随着位移幅值扰动的增加,刚度和阻尼系数的识别误差增加;位移信号的相位扰动对刚度系数的影响较小,对阻尼系数的影响较大;若要求刚度和阻尼的识别误差小于10%,则激振力和位移信号的扰动幅值应小于10%;若要求刚度和阻尼的识别误差小于20%,则这2个信号的扰动相位扰动偏差应小于1°。

中国润滑油生态足迹测算及影响因素研究

润滑油生态足迹指用于吸收润滑油燃烧所排放CO_(2)的森林和草地的面积。重新修订化石能源地定义,基于碳循环的视角测算了中国润滑油生态足迹并采用偏最小二乘回归模型研究影响润滑油生态足迹的主要驱动因子。结果显示:2014-2019年中国润滑油生态足迹逐年递增;影响润滑油生态足迹的主要驱动因子是民用汽车保有量和第二产业国内生产总值(GDP),两者分别每增加1%,对应的润滑油生态足迹分别增长15.11%和15.08%;其次是原油加工量、城镇居民家庭人均可支配收入、城镇居民家庭人均消费支出和人均交通通信消费支出,四者分别每增长1%,润滑油生态足迹均增长14%左右;影响最小的是燃油价格,其每增长1%,润滑油生态足迹增加11.82%。

遗传算法用于偏最小二乘方法建模中的变量筛选

利用全局搜索方法─—遗传算法（ｇｅｎｅｔｉｃ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ， ＧＡ）对近红外光谱快速分析中的波长变量进行筛选，再用偏最小二乘方法（ｐａｒｔｉａｌ ｌｅａｓｔ ｓｑｕａｒｅｓ， ＰＬＳ）建立分析校正模型。对两类样品的近红外光谱分析应用实例表明，这种选取变量进行校正的方法，不仅简化、优化了模型，而且增强了所建模型的预测能力，尤其适用于单纯ＰＬＳ较难校正关联的体系。

粗糙峰微接触及其对润滑的影响

根据椭圆弹塑性接触模型，提出了流量因子影响模型，给出了几个该模型的应用计算实例．计算结果表明，该模型与粗糙表面的实际润滑状况有较好的一致性．通过算例分析，发现粗糙峰弹塑性变形对流量因子的影响主要决定于表面综合属性、弹性和塑性变形量．

部分熔融状态下岩石的流变行为及变形机制

熔体的形成受到地温梯度、压力和流体等多种因素的制约。在部分熔融过程中，岩体的形态仅发生微小变化，但随着熔体比例的增大，岩石的变形方式和变形机制将发生较大变化：变形方式由水力破碎转变成为熔体强化的韧性变形；变形机制由位错蠕变转变成为扩散蠕变。此外，下地壳熔体能长期存在并大幅度地调节应变，起到润滑层的作用。

氢分压对润滑油异构降凝反应的影响

采用石油化工科学研究院开发的RIW润滑油异构降凝催化剂,在固定床微反加氢装置上考察了不同氢分压下正十六烷的转化率和选择性,并以实际油品为原料,在中型加氢装置上进行降凝试验。结果表明,较低的反应温度、较低的氢分压有利于大分子正构烷烃在双功能催化剂上的异构化反应。从产品要求上看,尽管低压有利于生成低倾点的油品,但由于生成了较多的芳烃,影响润滑油基础油的安定性,很难满足APIII类油或APIIII类油对芳烃含量小于10%的限定指标要求。因此在工业应用时,应该综合考虑异构降凝的反应压力,在相对合理的氢分压下操作。

航空发动机燃油污染快速检测技术的初步研究

针对航空发动机润滑系统受到燃油污染的问题,提出1种基于红外光谱分析的快速检测技术。利用傅里叶变换红外光谱技术（FIRT）,结合偏最小二乘算法（PLS）,建立了燃油污染定量检测的数学校正模型。讨论了不同光谱预处理方法和PLS因子数对模型预测能力的影响。通过对光谱预处理和优化建模参数,提高了模型的预测精度,在一定的燃油质量分数范围内,得到了较为理想的数学校正模型。使用建立的分析模型对预测集样本进行预测,预测值与实际值相关性良好,相关系数R=0.9994,预测均方根误差RMSEP=0.082,重现性实验标准偏差SD=0.044~0.088。研究结果表明该燃油污染快速检测技术是可行的。

介电谱技术快速识别不同配方体系内燃机润滑油

介电谱技术是一种重要的物质结构检测技术。为探索介电谱技术在石油产品分析测试领域的适用性,笔者在自制介电谱仪和采用化学计量学方法的基础上,提出了介电谱技术应用于内燃机润滑油分析的技术路线,建立了基于无监督主成分分类、有监督偏最小二乘分类和层次分类的不同配方体系内燃机润滑油分类识别算法和数学模型,实现了Mobil、Esso和Shell 3个典型配方体系的21个内燃机润滑油对象的分类识别。结果表明,除1个样品(层次一交互验证21号样品)有偏差外,其余样品都得到了正确的识别结果。介电谱技术能够提取代表内燃机油组成、结构的特征信息,并有可能发展成为石油产品分析测试领域中一种全新的技术。研究成果为内燃机润滑油的管理和防伪打假提供了一种技术手段,同时为介电谱技术对内燃机油进行进一步的质量指标的定量分析奠定了基础。

局部织构无限长可倾瓦推力轴承流体动压润滑分析

目的研究局部凹坑织构对无限长可倾瓦推力轴承的流体动压润滑性能的影响。方法基于质量守恒空化边界条件的雷诺方程,建立了局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承动压润滑二维理论模型。采用多重网格法求解雷诺方程,模拟局部凹坑织构无限长可倾瓦推力轴承的流体动压分布,分析局部织构比、位置比、深度、水平间距及数量对流体动压润滑性能的影响。结果所建立的二维局部织构无限长可倾瓦推力轴承理论模型的数值解与解析解误差较小,能够有效地分析油膜流体动压润滑性能。当收敛比较小时,在入口区进行局部微凹坑织构化处理能增强流体动压润滑效应,并存在最优局部织构比使得油膜承载能力达到最大;而当收敛比较大时,局部微凹坑织构对油膜承载能力的影响较小。油膜承载能力随着局部织构位置比的增大而逐渐减小。存在最优凹坑深度能够最大化轴承的承载能力,并且最佳凹坑深度随着收敛比的增加而减小。油膜承载能力随着凹坑纵向间距的增大而减小,随着凹坑数目的增大而增大。结论局部织构能够有效地改善可倾瓦推力轴承的摩擦学性能,增强轴承的承载能力,而局部织构的几何参数与轴瓦的收敛比相互影响,存在着最优织构几何参数和收敛比的组合能够最大化轴承的承载能力。

水介质条件下轮轨黏着特性研究

以Carter二维滚滚接触理论和粗糙面间的稳态部分弹流理论为基础,在考虑轮轨接触表面有相对滑动情况下,应用数值分析方法对水介质条件下轮轨黏着特性进行研究,研究滚动速度、轴重对黏着的影响。研究发现:在水介质条件下,轮轨接触区的区域要比干接触时大,流体动压入口约在Hertz接触半宽的2倍处;相同轴重条件下,随着滚动速度增大,流体动压力值增大,而相应的微凸峰接触压力值减小,导致其与总压力的比值减小,引起轮轨之间的黏着系数下降;相同速度条件下,随着轴重的增大,微凸峰接触压力与总压力的比值增大,引起轮轨之间的黏着系数增大。

部分扩散预合金温压铁-铜-镍-钼-碳材料的组织与性能

对部分扩散预合金Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末的温压行为及烧结和热处理后的组织和性能进行了研究。结果表明：模壁润滑温压工艺能明显提高烧结材料的密度和性能；在130℃、400～700MPa压力范围内材料压坯密度、烧结密度和烧结性能均随压制压力增大而提高；700MPa下材料压坯密度7．34g／cm^3；1150℃烧结60min后密度为7．32g／cm^3，抗拉强度达到853MPa，表面硬度302 HB，伸长率4．4％；热处理对烧结材料力学性能提高效果显著；880℃淬火＋350℃回火60min材料的综合性能较好，抗拉强度1086MPa，表面硬度295HB，伸长率3．7％，显微组织为马氏体、回火屈氏体和残余奥氏体。

基于可见-近红外光谱技术的润滑油含水量无损检测方法研究

研究了基于可见-近红外光谱技术的发动机润滑油含水量快速检测方法。在获取光谱信息的基础上,提出了采用不同的光谱建模方法以提高检测精度和简化分析计算。分别采用主成分分析(PCA)和连续投影算法(SPA)方法进行模型输入变量的提取。SPA最终选择了476,483,544,925,933,938,952,970和974nm共9个波长为最优变量。基于SPA选择的变量,分别应用偏最小二乘回归(PLSR)和多元线性回归(MLR)建模。效果均优于全波段PLSR模型和PCA-PLSR模型。说明SPA选择的有效变量能够包含最重要的全波段光谱信息,同时可以去除无用的信息变量。为了进一步提高检测效果,采用LS-SVM分别基于SPA选择后的有效变量和全波段光谱进行建模。两个模型的预测确定系数(Rp2)均在0.9以上。SPA-LS-SVM的效果要优于全波段LS-SVM模型的效果。SPA-LS-SVM模型的Rp2达到了0.983,剩余预测偏差(RPD)值为6.963。表明可见-近红外光谱可以用于发动机润滑油含水量的检测。

低黏度燃料介质中部分膜点接触弹流润滑分析

目的某型发动机转子系统直接采用JP-10燃料对传动部件进行润滑,但燃料润滑的可靠性是限制其应用的瓶颈技术之一,因此拟研究传动部件在JP-10介质中的润滑状态。方法建立点接触部分膜弹流模型,模型以弹流润滑理论与弹性固体接触理论为基础,应用有限差分法进行完全数值求解。通过比较在JP-10、航空润滑油4050和4109介质中,油膜厚度、油膜压力及粗糙接触压力的分布,分析了JP-10的润滑性能。结果 JP-10形成的油膜厚度与压力均小于另外两种润滑油,JP-10介质中的粗糙接触压力远大于另外两种润滑油中的粗糙接触压力。结论 JP-10的润滑性能比常用的航空润滑油弱,其润滑可靠性较低,需要采取先进表面加工技术对传动部件间的接触表面进行防护,同时在合理范围内提高流体卷吸速度,提高表面加工质量,有利于流体润滑膜的形成。

快速评价润滑油粘温特性的新技术——介电谱技术

介绍了石油产品分析测试领域中的一种全新技术——介电谱技术。在分析介电谱技术及其对润滑油粘温特性评价适用性的基础上,分别从定性和定量两个方面研究了介电谱技术快速分析润滑油粘温特性的技术路线,并建立了介电谱技术快速测定润滑油粘度指数的最小二乘预测模型。在定性分析方面,介电谱技术能够有效地区分多级油和单级油;在定量分析方面,介电谱技术预测值和实测值的相关系数为0.999 3,预测误差均值为0.616 2,效果理想。

部分表面凹槽织构动压润滑性能的CFD分析

表面织构作为一种改善摩擦学性能的方法,已成功应用于工业领域。利用计算流体动力学(CFD)模型模拟研究了流体润滑状态下部分表面凹槽织构的动压润滑性能,详细分析了表征部分凹槽织构在摩擦副表面排列布局的位置参数L以及凹槽宽度D和雷诺数Re对润滑油膜承载的影响。结果表明:在较低雷诺数Re下,位置参数L对油膜承载影响明显,当Re=3,D=0.2时,L从0.4减少到0.05,油膜承载提升了58.99%,然而,随雷诺数Re的增加,位置参数L对油膜承载的作用逐渐减弱。另外,凹槽深度一定时,存在最优的凹槽宽度D,其对应着最大的油膜承载。

部分膜弹性流体动压润滑条件下饮料高速灌装机齿轮传动的设计与研究

分析了各种齿轮传动满足部分膜弹性流体动压润滑的条件,探讨了膜厚比对齿轮传动的实际影响,指出了在齿轮机构中减轻摩擦、降低磨损的有效途径。

基于红外光谱的在用润滑油衰变信息的快速确定和关联性分析

分析了某合成的在用航空润滑油的组成和需检测的指标项目,研究了润滑油红外光谱信息与检测项目之间的关系。采用偏最小二乘法、人工神经网络法等建立红外光谱和运动粘度、闪点、酸值和水分等理化指标的多元校正分析模型。根据朗伯-比尔定律,建立红外光谱峰面积或峰高与被测组分的工作曲线,实现了燃油、抗氧剂、抗磨剂的定量分析。针对基础油酯基降解程度无法定量检测的特点,将酯基降解与酸值、粘度值进行关联性研究,酸值与酯基降解红外谱峰相关性很好,可通过酸值变化确定酯基降解程度。

发动机润滑油含水量近红外特征波段选取

应用近红外光谱技术结合间隔偏最小二乘法,探讨发动机润滑油中含水率检测的特征波段及检测方法。采用间隔偏最小二乘法对发动机润滑油含水量的近红外光谱特征波段进行选择,结合偏最小二乘回归建模方法对所选波段进行验证。结果表明:选用7 432～6 321 cm-1和5 583～4 846 cm-1 2个波段建模可以得到与全谱一致的预测结果,从而实现了模型的简化,为润滑油中含水率近红外光谱分析提供理论依据。