气体热动力润滑与密封
作　者： 白少先，温诗铸 著
出版时间： 2016

内容简介
　　本书以高速气体轴承和高压气体密封的润滑设计为应用背景，系统阐述了多物理场耦合条件下的气体润滑理论和设计分析方法。全书共9章：第1章主要介绍气体的基本性质，第2章主要介绍气体润滑理论基本方程的建立和推导，包括雷诺方程、能量方程、固体热传导方程与界面方程；第3、4章重点介绍典型气体润滑轴承和密封的等温润滑特性及刚性表面气体润滑规律；第5~7章重点介绍气体端面密封的气体热弹流润滑、动载特性和冷凝析水润滑规律；在此基础上，第8、9章介绍气体端面密封的实验方法和设计方法。本书可以作为从事气体润滑和密封工作者的参考用书，也可作为相关专业研究生的教学用书。
目录
第1章气体性质
1.1气体方程
1.1.1理想气体方程
1.1.2指数方程
1.1.3实际气体方程
1.1.4气体分子自由度
1.1.5比热容
1.2气体黏度
1.3含湿气体性质
1.3.1压力
1.3.2湿度
1.3.3露点温度
参考文献
第2章气体润滑方程
2.1雷诺方程
2.1.1雷诺方程推导
2.1.2极坐标雷诺方程
2.1.3柱坐标雷诺方程
2.1.4润滑参数
2.2能量方程
2.2.1流体内能变化
2.2.2外界对气体做机械功及能量损失
2.3固体热传导方程和界面方程
2.4数值分析方法
2.4.1有限差分方法
2.4.2流量守恒
2.4.3摩擦力平衡
参考文献
第3章等温气体润滑
3.1滑块
3.1.1润滑方程
3.1.2边界条件
3.1.3润滑性能参数
3.1.4滑块动压润滑特性
3.1.5发散斜滑块动压润滑特性
3.1.6磁头滑块润滑特性
3.2径向轴承与密封
3.2.1润滑方程
3.2.2边界条件
3.2.3润滑特性参数
3.2.4润滑特性
3.3螺旋槽止推轴承
3.3.1气体润滑方程
3.3.2边界条件
3.3.3润滑特性参数
3.3.4润滑特性
3.4螺旋槽端面密封
3.4.1润滑方程
3.4.2边界条件
3.4.3密封润滑性能参数
3.4.4润滑规律
参考文献
第4章刚性表面气体热动力润滑
4.1滑块
4.1.1气体润滑方程
4.1.2边界条件
4.1.3热润滑特性
4.2径向静压轴承
4.2.1润滑方程组
4.2.2热边界条件
4.2.3热润滑特性
4.3螺旋槽止推轴承
4.3.1润滑方程组
4.3.2边界条件
4.3.3热润滑特性
4.4螺旋槽端面密封
4.4.1气膜温度特征
4.4.2热润滑特性
参考文献
第5章端面密封气体热弹流润滑
5.1基本方程
5.1.1润滑方程组
5.1.2边界条件
5.2阻塞流效应
5.2.1模型检验
5.2.2压力分布特征
5.3端面热弹变形特征
5.4热弹润滑规律
5.4.1端面弹性变形
5.4.2端面热变形
5.4.3端面热弹变形
参考文献
第6章端面密封气体动载热润滑
6.1基本方程
6.1.1动力学方程组
6.1.2润滑方程组
6.1.3边界条件
6.1.4动态特性参数
6.2等温动载润滑特性
6.2.1轴向刚度和阻尼
6.2.2角向刚度和阻尼
6.2.3气膜幅频特性
6.3刚性表面热动载特性
6.3.1轴向刚度和阻尼
6.3.2角向刚度和阻尼
6.3.3气膜幅频特性
6.4热弹流气膜动载特性
6.4.1轴向刚度和阻尼
6.4.2角向刚度和阻尼
6.4.3气膜幅频特性
参考文献
第7章端面密封冷凝析水润滑
7.1基本方程
7.1.1含湿气体方程
7.1.2析水参数
7.2气膜冷凝析水特征
7.3冷凝析水规律
7.3.1湿度的影响
7.3.2气膜厚度的影响
7.3.3密封压力的影响
7.3.4转速的影响
7.4润滑表面液滴运动
7.4.1表面润湿模型
7.4.2表面织构几何参数与润湿性
7.4.3液滴运动形态
7.4.4密封端面液滴吸附
参考文献
第8章气体端面密封型槽技术与实验
8.1端面密封型槽
8.2气体密封测试
8.2.1实验装置
8.2.2端面型槽加工
8.2.3端面形貌测试
8.3密封特性实验
8.3.1密封开启特性
8.3.2动压特性
8.3.3表面磨损
参考文献
第9章气体端面密封设计
9.1密封受力分析
9.1.1开启力
9.1.2闭合力
9.1.3O形圈摩擦力
9.2密封几何参数
9.2.1密封膜厚
9.2.2密封端面宽度
9.2.3平衡直径
9.2.4密封端面与轴(轴套)间隙
9.3密封性能参数
9.3.1泄漏率
9.3.2气膜刚度
9.4密封副材料
9.5密封环尺寸设计
9.5.1动环尺寸设计
9.5.2静环尺寸设计
9.5.3端面型槽设计
9.6辅助密封设计
9.7密封设计流程
9.7.1设计流程
9.7.2设计条件
9.7.3设计步骤
参考文献
Content
Chapter 1Properties of Gases1
1.1Gas State Equations1
1.2Gas Viscosity5
1.3Humidity Gas10
References12
Chapter 2Gas Lubrication Equations13
2.1Reynolds Equation13
2.2Energy Equation18
2.3Heat Conduction Equation and Interface Equation22
2.4Numerical Method for Lubrication Analysis22
References28
Chapter 3Isothermal Gas Lubrication29
3.1Sliders29
3.2Journal Bearing and Radial Seals38
3.3Spiral Groove Thrust Bearing44
3.4Spiral Groove Face Seals47
References52
Chapter 4Gas ThermoHydrodynamic Lubrication of Rigid Surfaces53
4.1Sliders53
4.2Journal Bearing and Radial Seals57
4.3Spiral Groove Thrust Bearing59
4.4Spiral Groove Face Seals63
References69
Chapter 5 Gas ThermoElastic Hydrodynamic Lubrication of Face Seals71
5.1Fundamental Equations71
5.2Choked Fluid Effect77
5.3Characteristics of ThermoElastic Distortions of Seal Faces78
5.4Characteristics of Gas TEHL79
References85
Chapter 6 Transient ThermoElastic Hydrodynamic Gas Lubrication of Face Seals86
6.1Fundamental Equations86
6.2Dynamic Characteristics of Isothermal Gas Lubrication88
6.3Dynamic Characteristics of Thermal Gas Lubrication of Rigid Surfaces92
6.4Dynamic Characteristics of Gas TEHL96
References98
Chapter 7 VaporCondensed Gas Lubrication of Face Seals99
7.1Fundamental Equations99
7.2Characteristics of Vapor Condensation in Gas Lubrication Film101
7.3Laws of Vapor Condensation in Gas Lubrication Film101
7.4Movement of Liquid Drops on Gas Lubrication Surfaces104
References114
Chapter 8 Surface Grooves of Gas Face Seals and Testing Technology115
8.1Surface Grooves of Gas Face Seals115
8.2Testing Technology of Gas Face Seals119
8.3Experimental Characteristics of Gas Face Seals123
References126
Chapter 9 Design of Gas Face Seals128
9.1Force Analysis of Gas Face Seals128
9.2Geometric Parameters of Gas Face Seals129
9.3Performance Parameters of Gas Face Seals131
9.4Materials of Seal Couple131
9.5Dimension Design of Seal Rings132
9.6Design of Secondary Seals134
9.7Process of Seal Design and Illustration134
References144