网纹织构在气 / 液介质条件下的润滑性能对比
孙亚民,杨惠雅,朱天字,郑伟,吕田,王静秋,王晓雷 (2025)
发布人:戴庆文  发布时间:2024-09-07   浏览次数:633

         斯特林发动机使用纯净气体作为工作介质,其活塞环的擦和磨损是影响效率和寿命的主要问题。目前珩磨网纹的研究主要集中在液体润滑条件,与气体润滑相关的研究几乎是空白。为探究珩磨网纹在气体介质条件下对斯特林发动机活塞环/缸套的润滑效果,通过建立理想珩磨网纹模型,利用不可压缩和可压缩雷诺方程耦合弹性变形方程进行求解,对比刚性和弹性边界条件下液体和气体的流体动压力。研究发现,液体润滑条件下弹性变形会引起压力的明显下降,而气体润滑条件下 PTFE 材料弹性变形的影响可以忽略:与液膜承载力的特性不同,气膜承载力与速度呈凹函数递增关系,表明在高速条件下气体润滑会得到更好提升;在最佳的网纹参数上,气体与液体润滑也存在差异,在相同条件下,液体润滑刚性边界时的最佳宽距比为 0.5~0.65,弹性边界时为 0.4~0.55,而气体润滑条件的最佳宽距比为 0.3~0.4。珩磨网纹亦可用于改善斯特林发动机缸套和活塞环的摩擦和磨损问题,但设计参数须进行相应修正。



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