活塞環(huán)組三維潤(rùn)滑數(shù)值模擬及其應(yīng)用研究.pdf

1、本文發(fā)展了一種發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)三維流體動(dòng)壓潤(rùn)滑和三維彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑數(shù)值分析模型，同時(shí)還建立了對(duì)活塞組-氣缸套耦合系統(tǒng)進(jìn)行傳熱分析的活塞組-潤(rùn)滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)三維非穩(wěn)態(tài)傳熱有限元分析模型。在此基礎(chǔ)之上，以CUB100發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，進(jìn)行了全面的應(yīng)用研究。點(diǎn)火上止點(diǎn)附近，在較高油膜壓力作用下活塞環(huán)和氣缸套潤(rùn)滑表面發(fā)生較大的彈性變形，對(duì)活塞環(huán)潤(rùn)滑性能產(chǎn)生很大的影響。本文將平均Reynolds方程與潤(rùn)滑表面法向彈性變形方程聯(lián)立，建立了活

2、塞環(huán)三維彈性流體動(dòng)壓潤(rùn)滑分析模型。對(duì)比分析了活塞環(huán)在動(dòng)壓潤(rùn)滑和彈流潤(rùn)滑狀態(tài)下的潤(rùn)滑特性及活塞環(huán)組的潤(rùn)滑性能。此外，本文在上述活塞環(huán)潤(rùn)滑模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室耦合系統(tǒng)傳熱的研究。文中，將潤(rùn)滑油膜視為一徑向熱阻建立了活塞組與氣缸套之間的傳熱關(guān)系。通過(guò)在活塞組與氣缸套耦合邊界面上劃分排列規(guī)則、大小一致的耦合邊界單元以滿足耦合計(jì)算要求，建立了活塞組-潤(rùn)滑油膜-氣缸套耦合系統(tǒng)三維非穩(wěn)態(tài)傳熱有限元模型。將活塞環(huán)潤(rùn)滑分析所得到的活塞環(huán)組油