配流副油膜温度场计算模型

图9.14所示为配流副的传热过程。配流副摩擦副主要由腰形槽、密封带所组成，将密封带等效为环形圆柱结构，在半径方向上存在温度梯度。在轴向柱塞泵的正常工作过程时，主要存在油液和缸体、油液和配流盘、油液内部以及缸体和配流盘与壳体中油液的传热过程。

图9.14　配流副热传导过程

由图9.14所示配流副的传热过程，根据牛顿冷却定律，配流盘的内壁面和外缘壁面温度的关系为

因此，配流盘的传热速率为

式中，k0为油液的导热系数；k1为配流盘的导热系数；T为油液温度；T0为壳体内腔油液温度；Tw11为配流盘中心的壁面温度；Tw12为配流盘外缘的壁面温度；H1为配流盘的厚度。

将缸体等效为平行圆盘结构，缸体的内侧和外侧壁面温度的关系为

因此，缸体的传热速率为

式中，k2为缸体的导热系数；H2为缸体高度；As1为缸体的内侧传热面积；As2为缸体的外侧传热面积；Tw21为缸体的内侧温度；Tw22为斜盘的外侧温度。

配流副间隙中油液的热对流速率为

因此，油膜控制体的对流换热速率为

柱塞泵工作时柱塞腔内油液压力为p，在配流过程中，经过腰形槽后产生Δp压降，在内外密封带油膜处泄漏为ΔQ，具体计算如前所述。

油液黏度对温度变化十分敏感。假设选用的油液为不可压缩液体，表9.2所列为12号航空液压油黏度和温度的对应数值。

表9.2　不同温度下液压油的黏度

对不同温度下油液的黏度进行函数拟合，得到

式中，Δt为温度的变化量。

泄漏流量损失的能量和黏性摩擦损失的能量进入配流副，油膜的能量变化为

油膜的热量变化量反映为油膜的温度变化

忽略流体微元间的热量传递，则每一个流体微元的温度变化是相互独立的，将配流副油膜分割为有限多个流体微元，即可得出配流副油膜的温度场特性曲线。