变黏度静压滑动轴承高速时油膜动态润滑特性

静压滑动轴承转台直径大（D=4.5 m）,高转速运行时产生线速度值很大,其内部润滑油膜受压及剪切发热导致油膜变薄进而影响到机床加工精度和运行可靠性。针对新型Q1-205双矩形腔静压推力轴承,采用动网格技术探索变黏度条件静压轴承高速时的油膜动态润滑特性。建立该静压轴承的流量、承载力、油膜温升等理论模型,自定义用于控制边界层网格运动及变黏度的UDF程序,选取外载荷12 t,转速为80~200 r/min（线速度18~48 m/s）高速下的工况条件参数进行动态润滑特性数值模拟,并进行相同工况参数下的试验验证,揭示出高速时油膜厚度变化对油膜温度、油腔压力、封油边处流量的影响规律。研究发现,该型号轴承在承载12 t时,随着膜厚的减小,油膜剪切发热严重,温升加剧,且高速下受润滑油黏度变化影响造成压力损失严重,研究数据为工程上静压轴承可靠运行提供理论依据。     

二元复合体系性能评价

目前油田上三次采油方法主要有聚合物驱、二元复合驱和三元复合驱。但聚驱注入液与原油之间的界面张力很高,对原油基本上没有增溶和乳化能力,因而该技术受到限制。三元复合驱由于注入大量碱剂带来了一定的负面影响。表面活性剂/聚合物二元复合驱油体系配方中去掉了碱,可以最大限度地发挥聚合物的黏弹性,减弱由于碱的存在引起的腐蚀结垢现象,保持超低界面张力的同时,驱油效果也能接近三元复合驱。但不同组分化学剂的混合物在油藏多孔介质中的吸附、扩散和运移等性能特征差异较大,导致在油藏孔隙中驱油时的"色谱效应"和不理想的"协同效应",因此对二元复合体系性能进行评价具有重要意义。     

基于热油携带的静压支承油膜温度场及试验

为了更加准确地阐明静压支承油膜发热机理,提出了一种考虑热油携带的油膜温升计算方法。定义了油膜热油携带因子并推导出表达式,从理论上对不同工况条件扇环腔油垫是否发生热油携带进行了判定。建立了热油携带影响下供油温升方程,采用有限体积法进行油膜温度场模拟,得到不同工况条件下考虑热油携带的油膜温升曲线,并与试验结果进行对比分析,吻合较好。结果表明:针对本结构静压支承,当转速小于10 r/min时,任何载荷工况下均无热油携带发生;当转速大于60 r/min时,在整个载荷范围(0～32 t)内均有热油携带现象发生。当发生热油携带时,油膜温升加剧,且转速对温升的影响比载荷对温升的影响更明显。