活塞环-缸套润滑分析：空穴效应的动态影响与控制

本文探讨了"考虑空穴效应的活塞环-缸套动力润滑分析"这一主题，由天津大学的张俊红教授、李周裕等人合作完成，发表在中国科技论文在线。他们的研究旨在改进对活塞环与缸套之间润滑性能的精确评估，这在发动机运行中至关重要，因为良好的润滑可以减少磨损和提高效率。 研究基于控制体积质量守恒原理，特别考虑了空穴效应这一关键因素。空穴效应是指在高速运转的发动机中，由于局部高压区域形成的局部真空，可能导致润滑油被抽走，从而破坏润滑膜的完整性。他们建立了一套统一的润滑控制方程，通过这个模型，研究者发现外边界气体压力和活塞速度共同决定了润滑油膜的压力分布。当活塞环有一定的运动速度，润滑区域的压力会有所降低，如果外部气体压力也相对较小，就可能诱发空穴现象。空穴区域的出现会导致润滑介质密度下降，从而影响润滑性能。 具体来说，研究揭示了空穴效应对润滑性能的影响，如最小油膜厚度曲线。在进气冲程和排气冲程，摩擦力会因为空穴现象而增大，而在压缩上止点附近，由于空穴区域的动态变化，摩擦力起初减小，随后在最大爆发压力时刻消失，然后空穴区域反向发展并逐渐扩大。值得注意的是，高边界气体压力能有效地抑制空穴区域的形成，这对于防止发动机早期损坏具有重要意义。 此外，文章还提到了关键词，包括动力机械及工程、空穴效应、JFO边界条件、润滑以及活塞环-缸套，这些都反映了研究的核心内容和专业领域。该研究不仅对于理解活塞环-缸套系统的润滑行为有深入洞察，也为发动机设计和维护提供了科学依据，对于提升内燃机性能具有实际价值。同时，这篇论文也获得了高等学校博士学科点专项科研基金的支持，显示出其学术价值和研究水平。