微自由活塞动力装置扫气结构数值模拟研究

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作者 柏金 肖雅男 《小型内燃机与车辆技术》 2025年第1期1-7,共7页

开展了微自由活塞动力装置缸内单次压燃及换气过程的数值模拟计算研究。考虑的影响因素主要是不同压缩行程L,不同进排气道径向倾角α_(2)、β_(2),不同进排气道数量m、n。压缩行程L较小时,会造成微燃烧室内的温度和压力峰值过高、新鲜... 开展了微自由活塞动力装置缸内单次压燃及换气过程的数值模拟计算研究。考虑的影响因素主要是不同压缩行程L,不同进排气道径向倾角α_(2)、β_(2),不同进排气道数量m、n。压缩行程L较小时,会造成微燃烧室内的温度和压力峰值过高、新鲜空气从排气道内回流进入微燃烧室内;压缩行程较大时,会造成微自由活塞动力装置的扫气时间过短,两者都会影响动力装置的扫气效率。进气道径向倾角α_(2)的变化主要影响着均质混合可燃气在进入燃烧室后是否形成涡流、是否沿着燃烧室壁面流动。进气道数量m的变化主要影响着进气道的进气量和燃料捕获率。排气道径向倾角β_(2)的变化主要影响着换气过程结束时残留CO_(2)在燃烧室内的分布方式。排气道数量n的变化主要影响着排气量并会对压燃情况及着火时刻造成直接影响。综合扫气效果与动力装置结构的简单性,选用α_(2)=30°,β_(2)=0°,m=2,n=1的单缸单次压缩模型。 展开更多

关键词 微型自由活塞动力装置 HCCI 扫气过程 进排气结构

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二冲程自由活塞发动机回流扫气仿真研究

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作者 谭宇航 曹兵 +3 位作者 李世金 刘斌 陆俊 刘浩 《小型内燃机与车辆技术》 2024年第6期1-5,38,共6页

以回流扫气式二冲程自由活塞发动机为研究对象,利用CONVERGE软件建立二冲程自由活塞发动机进排气过程的三维计算流体动力学仿真模型,通过改变扫气口仰角和平射角结构参数,分析研究缸内气体流动情况,对比扫气口不同角度参数下的扫气品质... 以回流扫气式二冲程自由活塞发动机为研究对象,利用CONVERGE软件建立二冲程自由活塞发动机进排气过程的三维计算流体动力学仿真模型,通过改变扫气口仰角和平射角结构参数,分析研究缸内气体流动情况,对比扫气口不同角度参数下的扫气品质。仿真结果表明:当扫气口仰角增大时,气流轴向流量和速度大,短路损失减小,新鲜充量不够集中向四周扩散较快,扫气效率小幅度减小。平射角增大时,短路损失增大,回流扫气特性减弱,扫气效率小范围内呈现先增大后减小的趋势。 展开更多

关键词 二冲程自由活塞发动机 回流扫气 气口结构参数 数值模拟

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FAI二冲程缸内直喷汽油机的研究 被引量：7

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作者 蔡晓林 杨延相 +3 位作者 张平 刘昌文 郗大光 尤兵 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期129-135,共7页

基于AX 10 0二冲程化油器式发动机进行了FAI(FreeArmatureInjection自由电枢喷射 )缸内直喷二冲程发动机的台架试验研究 ,在原机的基础上设计改造了一个适合缸内直喷的燃烧室结构 ,获得了大量的缸内直喷的试验数据和电控参数的MAP图 ,... 基于AX 10 0二冲程化油器式发动机进行了FAI(FreeArmatureInjection自由电枢喷射 )缸内直喷二冲程发动机的台架试验研究 ,在原机的基础上设计改造了一个适合缸内直喷的燃烧室结构 ,获得了大量的缸内直喷的试验数据和电控参数的MAP图 ,并做了该直喷发动机和原化油器发动机的性能、燃油消耗和HC排放的比较。结果表明 ,FAI直喷技术能够成功地应用于二冲程发动机缸内直喷系统 ,极大改善了燃油短路的现象和扫气效率 ,在整个运行范围内燃油消耗大大降低 。 展开更多

关键词 自由电枢喷射 FAI 二冲程汽油机 台架试验 缸内直喷 燃油消耗 HC排放 扫气效率

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发动机瞬态数值模拟中气口网格生成技术研究 被引量：7

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作者 蒋炎坤 李仁旺 +1 位作者 罗马吉 陈国华 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期14-16,共3页

采用SNAPPER技术 ,研究了二冲程发动机瞬态数值模拟中气口处网格的自动生成 ,并以K10 0二冲程摩托车发动机扫排气系统为对象进行了应用研究 .模拟计算表明 ,该方法对处理带气口一类发动机的瞬态流动计算是一项可靠而实用的技术 .

关键词 发动机 SNAPPER技术 气口网格 数值模拟 网格生成方法 计算机体力学 扫排气系统

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扫气道对二冲程直喷汽油机扫气和喷雾过程影响的多维数值模拟 被引量：4

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作者 宋如钢 杨延相 +4 位作者 张宝欢 焦楠 孙伟 周颖 任立红 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期31-37,共7页

针对实际工况，运用CFD软件FireV8．5，对3种扫气道形式的扫气和喷雾过程进行了模拟。结果表明，利用双扫气道可提高喷雾初期缸内平均温度，特别是气缸上方局部温度；沿气缸轴线上下的高速气流促使部分液滴更早到达活塞顶，同时液滴整... 针对实际工况，运用CFD软件FireV8．5，对3种扫气道形式的扫气和喷雾过程进行了模拟。结果表明，利用双扫气道可提高喷雾初期缸内平均温度，特别是气缸上方局部温度；沿气缸轴线上下的高速气流促使部分液滴更早到达活塞顶，同时液滴整体在缸内分布更广，因而燃油蒸发加快，混合气更均匀。五扫气道滚流比最大，混合气均匀性也比滚流较弱的三扫气道好，但其流场和温度场分布不如双扫气道对燃油蒸发和形成均质混合气有利。4500r／min的试验结果表明，在中到高负荷，双扫气道的制动有效碳氢排放比三扫气道降低11％～18．7％，制动有效燃油消耗率降低约5％，在节气门全开时由于充气效率下降，其最大功率比三扫气道略低。 展开更多

关键词 内燃机 汽油直喷 混合气形成 二冲程发动机 扫气 喷雾 滚流

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FAI二冲程直喷汽油机缸内流场的多维数值模拟 被引量：6

6

作者 顾维东 杨延相 +1 位作者 蔡晓林 陈登 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期150-156,共7页

利用AVL公司的三维计算流体力学(CFD)软件Fire对FAI(Free Armature Injection)直喷二冲程汽油机缸内流场进行了多维数值模拟。计算结果表明:喷油时刻对缸内混合气的形成有很大影响;低速低负荷工况,适当地推迟喷油时刻有利于分层充气;而... 利用AVL公司的三维计算流体力学(CFD)软件Fire对FAI(Free Armature Injection)直喷二冲程汽油机缸内流场进行了多维数值模拟。计算结果表明:喷油时刻对缸内混合气的形成有很大影响;低速低负荷工况,适当地推迟喷油时刻有利于分层充气;而大负荷工况则采用在不导致燃油短路损失的情况下,尽可能提前喷油,可以形成较浓的均质混合气。数值模拟结果与实际发动机性能试验结果相吻合。 展开更多

关键词 数值模拟 缸内流场 分层充气 二冲程汽油机 缸内直喷

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对置活塞二冲程汽油机活塞运动相位差的匹配 被引量：4

7

作者 马富康 赵长禄 +1 位作者 张付军 赵振峰 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期139-145,151,共8页

通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,... 通过对对置活塞二冲程缸内直喷汽油机的活塞运动规律、扫气过程及缸内工作过程进行数值模拟,研究了对置活塞运动相位差对扫气过程、混合气的形成和燃烧过程及整机性能的影响。研究结果表明:活塞运动相位差影响活塞相对运动规律的同时,直接影响扫气正时和有效压缩比进而影响扫气过程、缸内工作过程和整机性能及对置活塞非对称做功特性。随着活塞运动相位差的增大,扫气效率增大,火焰发展期和快速燃烧期增大,循环指示功先增大后减小,在相位差为15°曲轴转角时达到最大值。综合相位差对扫气和缸内工作过程的影响,在15kW、6 000r/min、全负荷工况时最佳活塞运动相位差为15°曲轴转角。 展开更多

关键词 内燃机 对置活塞 二冲程汽油机 活塞运动 相位差 匹配分析

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FAI直喷小型二冲程汽油机的试验研究 被引量：2

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作者 宋如钢 杨延相 +6 位作者 葛维晶 白景升 白富强 孙伟 周颖 焦楠 任立红 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期434-439,共6页

试验研究了FAI直喷系统在50 cm3二冲程摩托车发动机上应用的可行性,着重研究了在小节气门开度和节气门全开条件下,喷油方向、喷油提前角以及喷油量对排放、经济和动力性能的影响。试验结果表明,直喷发动机在节气门全开时的燃油消耗率(BS... 试验研究了FAI直喷系统在50 cm3二冲程摩托车发动机上应用的可行性,着重研究了在小节气门开度和节气门全开条件下,喷油方向、喷油提前角以及喷油量对排放、经济和动力性能的影响。试验结果表明,直喷发动机在节气门全开时的燃油消耗率(BSFC)和碳氢排放(BSHC)最多可比原机降低45%和80%,有效输出转矩也略有增加。在大负荷下,BSFC和BSHC接近4冲程发动机的水平。小节气门开度时,通过推迟喷油可以实现分层燃烧,BSFC和BSHC也比原机有所下降,但仍比4冲程发动机高很多。 展开更多

关键词 汽油直喷 二冲程发动机 分层燃烧 FAI喷射 排放 燃油消耗

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二冲程汽油机扫气过程多维数值模拟及扫气系统优化设计 被引量：4

9

作者 白京元 刘兵 曾科 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期36-39,43,共5页

本文采用多维数值模拟方法对二冲程发动机的扫气过程进行优化。对原型机(小型HS 510航空发动机)的扫气过程数值模拟发现:在缸内存在环流和涡流。环流在贴近气缸附近较强,可以将废气排出气缸;而在气缸中部较弱,难以将废气彻底排出。涡流... 本文采用多维数值模拟方法对二冲程发动机的扫气过程进行优化。对原型机(小型HS 510航空发动机)的扫气过程数值模拟发现:在缸内存在环流和涡流。环流在贴近气缸附近较强,可以将废气排出气缸;而在气缸中部较弱,难以将废气彻底排出。涡流的存在则降低了发动机的扫气效率。原型机的扫气过程同理想的扫气过程相比有相当大的差距。在原型机扫气过程数值模拟的基础上,改进扫气系统设计,将扫气口由原来的两个增加到五个。对改型机数值模拟发现缸内没有形成涡流。计算和试验结果表明发动机的扫气效率得到了提高,且发动机的功率提高11%。 展开更多

关键词 内燃机 二冲程汽油发动机 扫气过程 多维数值模拟

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多气门屋顶型燃烧室发动机动态网格生成方法研究

10

作者 董哲林 蒋炎坤 +1 位作者 陈国华 王春发 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2011年第3期457-461,共5页

以具有屋顶型燃烧室的四气门汽油机MV377为例,结合改进的KIVA3V程序,提出了一种适应于该类型燃烧室的分块结构化网格划分策略及相应的动态网格调整方法,并基于该方法所生成的网格完成了汽油机缸内流动过程瞬态数值计算.结果表明用该方... 以具有屋顶型燃烧室的四气门汽油机MV377为例,结合改进的KIVA3V程序,提出了一种适应于该类型燃烧室的分块结构化网格划分策略及相应的动态网格调整方法,并基于该方法所生成的网格完成了汽油机缸内流动过程瞬态数值计算.结果表明用该方法能保证网格生成质量,满足计算精度要求. 展开更多

关键词 发动机 屋顶型燃烧室 斜置气门 动态网格

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OP2S发动机换气系统的扫气口结构优化

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作者 李宇鹏 巴鹏 《机械工程与自动化》 2024年第4期42-44,共3页

对置活塞二冲程发动机是一种取消了配气机构和气缸盖的发动机,其换气过程是影响整机燃烧效率和排放水平的重要因素。应用Fluent建立了OP2S发动机换气部分的CFD仿真模型,研究了在扫气倾角为20°时单层扫气口结构与复合扫气口结构缸... 对置活塞二冲程发动机是一种取消了配气机构和气缸盖的发动机,其换气过程是影响整机燃烧效率和排放水平的重要因素。应用Fluent建立了OP2S发动机换气部分的CFD仿真模型,研究了在扫气倾角为20°时单层扫气口结构与复合扫气口结构缸内气流流动规律。研究结果表明:单层扫气口结构在换气过程中气缸底部出现明显的速度较低的区域,绕气缸轴靠近轴线的残余废气分布面积较大;复合扫气口结构的扫气气流流经气缸轴线中心及外侧,新鲜气体充入气缸时沿气缸轴线平面内的周向速度分量降低,相对于单层扫气口结构湍动能提高了6.2%,有效降低了残余废气系数,换气效果明显优于单层扫气口结构,提高了扫气效率。 展开更多

关键词 对置活塞二冲程发动机 换气过程 扫气口结构

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评估二冲程发动机扫气特性的新方法

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作者 李建文 陈晓务 史久明 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1991年第4期47-51,共5页

本文介绍了在稳流试验台上利用三孔探针测量二冲程发动机缸内γ-φ平面上的气流流动状况。取得了缸内γ-φ平面上气流流动特性与发动机性能之间的一些关系。装有两种不同形式扫气道的发动机性能试验表明:利用γ-φ平面扫气图和γ-φ平... 本文介绍了在稳流试验台上利用三孔探针测量二冲程发动机缸内γ-φ平面上的气流流动状况。取得了缸内γ-φ平面上气流流动特性与发动机性能之间的一些关系。装有两种不同形式扫气道的发动机性能试验表明:利用γ-φ平面扫气图和γ-φ平面内气流速度可以预测扫气特性。 展开更多

关键词 二冲程发动机 扫气特性 性能试验

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用于二冲程汽油机分层扫气系统的新型燃油供给系统——膜片式喷射化油器

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作者 杨笑风 曾科 +1 位作者 柯亚仕 党卫华 《摩托车技术》 1996年第6期7-10,共4页

二冲程汽油机由于严重的燃油短路损失造成功率时间质量油耗高和未燃碳氢化合物(HC)排放严重的缺点。新型供油系统——膜片式喷射化油器(DIC)能较好地满足二冲程汽油机分层扫气系统对供油系统的各种要求,大幅度地降低油耗和排放。膜片式... 二冲程汽油机由于严重的燃油短路损失造成功率时间质量油耗高和未燃碳氢化合物(HC)排放严重的缺点。新型供油系统——膜片式喷射化油器(DIC)能较好地满足二冲程汽油机分层扫气系统对供油系统的各种要求,大幅度地降低油耗和排放。膜片式喷射化油器是在常规化油器的基础上作了局部改进,结构简单可靠,成本同等低廉,而且发动机本身不需要作较大的改动,具有实用价值。 展开更多

关键词 二冲程汽油机 膜片 喷射 化油器 汽油机

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基于粗糙集理论的内燃机气阀故障诊断研究 被引量：6

14

作者 张邦礼 孙颖楷 曹长修 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期153-156,共4页

在内燃机神经网络故障诊断系统的基础上 ,引入粗糙集理论 ,对其在内燃机故障诊断特征参数属性优化中的运用进行了探索。利用可辨识矩阵算法对决策表进行属性约简 ,剔除其中不必要的属性 ,揭示了故障诊断条件属性内在的冗余性 ,降低了神... 在内燃机神经网络故障诊断系统的基础上 ,引入粗糙集理论 ,对其在内燃机故障诊断特征参数属性优化中的运用进行了探索。利用可辨识矩阵算法对决策表进行属性约简 ,剔除其中不必要的属性 ,揭示了故障诊断条件属性内在的冗余性 ,降低了神经网络构成的复杂性。最后给出了属性约简的结果。 展开更多

关键词 内燃机 气阀 故障诊断 粗糙集 人工神经网络 约简算法

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陶瓷涂层密封旋塞阀的研制 被引量：5

15

作者 万宇杰 熊顺源 童幸生 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2006年第6期154-156,共3页

针对阀门密封面使用寿命低的的问题,采用等离子喷涂表面处理技术处理阀门密封面,研制了一种新型的陶瓷涂层密封旋塞阀。使用结果表明,该阀具有很好的韧性、耐磨性、耐腐蚀性和很高的硬度,适用于高温、高压、粉尘和有腐蚀性介质等恶劣工况。

关键词 旋塞阀 表面处理 陶瓷涂层

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基于小波包特征熵SVM的压缩机气阀故障诊断研究 被引量：2

16

作者 崔厚玺 张来斌 +1 位作者 王朝晖 段礼祥 《石油化工高等学校学报》 CAS 2009年第1期86-88,共3页

针对气阀信号信噪比低、特征提取困难及故障样本较少、难以建立可靠的故障识别模型的问题,提出基于小波包特征熵支持向量机的气阀故障诊断方法。首先选择容错性较强的信息熵作为特征参数,通过对信号小波包分解,提取故障敏感频带的小波... 针对气阀信号信噪比低、特征提取困难及故障样本较少、难以建立可靠的故障识别模型的问题,提出基于小波包特征熵支持向量机的气阀故障诊断方法。首先选择容错性较强的信息熵作为特征参数,通过对信号小波包分解,提取故障敏感频带的小波包特征熵作为输入向量,采用仅有的故障训练样本构建SVM分类器,建立气阀故障诊断模型。试验表明,该方法对小样本情形下气阀故障的非线性模式分类问题体现了良好的适应性,且具有特征提取工作量小的特点。 展开更多

关键词 小波包特征熵 SVM 分类器 压缩机气阀 故障诊断

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船舶进气装置引气防冰的数值模拟 被引量：3

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作者 务卫涛 刘高文 +1 位作者 胡政 王建华 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第19期4781-4785,共5页

船舶防冰系统通过某级低压压气机引入热气来加热冷的来流湿空气,实现升高进口温度、降低相对湿度,防止进气结冰。采用理论分析、数值模拟等手段,通过调整方案、孔径及喷嘴喷射角度等参数,达到比较好的引气防冰效果。结果显示热气引气压... 船舶防冰系统通过某级低压压气机引入热气来加热冷的来流湿空气,实现升高进口温度、降低相对湿度,防止进气结冰。采用理论分析、数值模拟等手段,通过调整方案、孔径及喷嘴喷射角度等参数,达到比较好的引气防冰效果。结果显示热气引气压力过大时,喷嘴出口马赫数过高,将产生很大的压力损失和气动噪声;模型2的掺混效果和防冰效果比较好。 展开更多

关键词 防冰 数值模拟 湿空气 相对湿度 掺混效果

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内燃机活塞环陶瓷涂层研制 被引量：1

18

作者 王汉林 万宇杰 童幸生 《表面技术》 EI CAS CSCD 2007年第5期91-93,95,共4页

活塞环是汽车发动机的关键零件。为适应汽车发动机发展的需要,必须解决活塞环摩擦、磨损方面的问题。从活塞环苛刻的工况出发,研究了适合活塞环表面强化工艺,分析了等离子喷涂工艺表面处理技术特点,探讨了喷涂陶瓷涂层活塞环的摩擦磨损... 活塞环是汽车发动机的关键零件。为适应汽车发动机发展的需要,必须解决活塞环摩擦、磨损方面的问题。从活塞环苛刻的工况出发,研究了适合活塞环表面强化工艺,分析了等离子喷涂工艺表面处理技术特点,探讨了喷涂陶瓷涂层活塞环的摩擦磨损机理,试验结果表明,喷涂陶瓷涂层活塞环失效的主要原因是脆性剥落和疲劳磨损。 展开更多

关键词 活塞环 表面处理 陶瓷涂层 汽车零部件 内燃机

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内燃机活塞环陶瓷涂层摩擦性能研究 被引量：1

19

作者 熊顺源 万宇杰 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期61-63,69,共4页

采用等离子喷涂陶瓷涂层的方法对某活塞环表面进行了强化处理。探讨了活塞环表面涂层的材料种类、结构及喷涂工艺流程,研究了陶瓷涂层活塞环的机械性能和摩擦学性能,并探讨了其摩擦磨损机制。结果表明:与镀铬活塞环相比,陶瓷涂层活塞环... 采用等离子喷涂陶瓷涂层的方法对某活塞环表面进行了强化处理。探讨了活塞环表面涂层的材料种类、结构及喷涂工艺流程,研究了陶瓷涂层活塞环的机械性能和摩擦学性能,并探讨了其摩擦磨损机制。结果表明:与镀铬活塞环相比,陶瓷涂层活塞环具有较低的摩擦因数和较高的耐磨性和耐腐蚀性;陶瓷涂层同基体有很高的结合强度,涂层不易脱落,并使活塞环整体具有较好的韧性和弹性;陶瓷涂层表面磨损机制主要表现为脆性剥落、挤压剥落和疲劳磨损。 展开更多

关键词 活塞环 表面处理 陶瓷涂层

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陶瓷喷涂阀芯的研制与性能研究 被引量：1

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作者 熊顺源 童幸生 万宇杰 《江汉大学学报（自然科学版）》 2006年第2期33-35,38,共4页

介绍了基体采用45钢,表面喷涂工程陶瓷的旋塞阀芯的研制情况.该陶瓷涂层的组织细小,晶粒生长较完善,具有结合强度高、表面形态好、残余应力低的特点.陶瓷涂层的阶梯结构有利于润滑介质的存在,从而提高了阀芯工作表面的耐磨性和耐腐蚀性.

关键词 旋塞阀 阀芯 陶瓷涂层 组织结构 性能特点

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