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第 27 卷第 3 期 2 0 14 年 5 月 机 电产品开崖与钏新 Development ＆ I nnovation of M ac hinery ＆ E lectrical Product s V OI．27 ．N O．3 Ma y．．2 01 4 文章编号 ：1002—6673 (2014) 03—009—04 基于 ECT 对油气润滑中油膜厚度的研究 孙启国 ，王 莹 ，王跃 飞 ，周正辉 ，汪雄 师 ( 北方工业 大学 机 电工程学 院，北京 100144 ) 摘 要 ：油膜 厚度 是评 价 油 气 两相 环 状 流的 重要 指标 。论 文 利 用 E CT 电容 层析 成像 传 感 器 ，在 油 气 润滑 实 验 台上 ．研究 了不同单次供油量下水平输油管内的油气两相流油膜厚度 变化规律 。实验结果表明 ： 随着供 油量的逐渐增 大，油膜厚度经历了从极薄且不稳 定，到油膜较厚 相对稳 定，到油量沉积、 流型变化的过程 ；在供油量较 小的时候 ，油膜在弯曲管路容 易断裂，当供 油量较 大时 ，油膜容 易 在弯曲管路发 生堆积。 关 键词 ：油气润 滑 ；气液 两相 流 ；E CT ；最佳供 油量 中图分 类 号 ：TH 117 文献 标识 码 ：A doi：10 ．3969／j ．issn．1002—6673．20 14．03．004 T h e R esear ch o n 0 il F ilm S T hi c kn ess u n der 0 il—air L u b ri cation o n th e B ase of E C T SUN Qi—Guo，WANG Ying ，WANG Ytte- Fei ，ZH OU Zheng- Hui ，WANG X iong- Shi ( C oBege of M echanical and Electri cal Engineeri ng，N orth C hina U niversity of T echnology，B eijing 100144，C hina) A bs trac t：T hic kn ess of oil fi lm is an im portant ev al uatio n cri teri on for tw o p hase annular fl ow o f oil —ai r lubri c ati on ．E xp eri m ents o f infl u enc e of the si ngle o il supp ly on the oil fi lm S thic kness is don e o n test ri g using E C T tech no logy ．C hangin g tren d of the oil fi l m S th ickn ess is an al y zed in th is p aper．T h e results show s th at，the thi ckn ess c hanges th ro ugh th e p roc ess o f th inn ess an d w eakn ess tO thic kness an d stabihzation to focusing on the bottom of pipe；break of annular fl ow will be happened at curving pipe when singl e oil supply is htde，while blocking of oil will be happened at curving pipe when singl e oil supply is large． K ey w or ds：oil—air lu bri cati on ；gas—liqu id tWO—ph ase fl o w ；E C T ；b est quantity of o il sup ply 0 引言 油气 润滑 是近 年来 在 工业 中被 越来 越 广泛 应 用 的润 滑技术，具有很多显著的特点 。传统润滑的润滑介质为 润滑油 。在油气润滑中 ．润滑介质 为气液两相环状流。 这种特殊的润滑介质使得油气润滑的耗油更加精确 ，同 时使 油膜 承载 能力 增 强 。对 于油 气润 滑 ，油膜 厚 度是 评 价润滑效果的重要指标。目前 ，对于油气润滑环状流油 膜 厚 度 的 相 关 研究 大 多 集 中在对 油膜 的 观 察 分 析 。其 中，赵菊开【lJ等人研究了传统润滑方法下的油膜厚度 ，燕 山大学的赵孟一圆利用粒子图像测速技术对铜管 内的两 修 稿 日期 ：20 14—04—01 项 目来 源 ：北 京 市 属 高等 学校 人 才 强教 计 划 资助 项 目 (PH R 201107109 ) 作者简介 ：孙启 国( 1963- ) ，男，山东烟 台人 ，博 士，教授 。研 究 方向 ：摩擦 学与工业润滑技 术、机械 系统动 力学及其控制 ；王 莹( 1988- ) ，女 ，内蒙 古 通 辽 人 ，硕 士研 究 生 。研 究 方 向 ：油 气 润 滑 关 键技 术 及 成套 设 备 研 发 。 相 流流 型 进 行 了 观察 研 究 ．李 志 宏 【3】运 用 Fluent 对 水 平 管内环状流进行 了仿真 。张永峰 研究了不同单次供油 量下 的油膜最远输送距离。但是，关于油气润滑环状流 油膜厚度的定量研究 尚未有人进 行 。因此 ，本文利用 ECT 电容层析成像检测设备 ．在油气润滑实验台上 ，研 究了供油量对油气环状流油膜厚度的影响。 1 实验设备 实验系统采用 由实验室 自行设计、面向实际工业应 用的油气润滑测试实验台。该实验台可以根据实验需求 对供油量、供油频率、供气量、供气压力等关键参数进 行调节 ，便于研究各参数对油气润滑效果的影响 。 实验系统由齿轮泵供油 。实验开始前 ，设定整个系 统的润滑周期与每周期 的供油量 ，并在递进式分配器上 添加接近开关。系统开始工作时 ，递进式分配器每动作 一 次会向主控制器发送一次信号 ．主控制器对发来信号 计数 。当动作次数达到设定值时 ，即供油量达到要求值 时 ，CPU 下达停泵指令。当下一个周期到来时 ，系统清 9