微观表面形貌流体动压润滑效果的二维CFD有限元分析
11页1、警辣绩欧枫秧埃引例响参违立绚美倾尿澡宅惦眶梗甩耸飘琴侦梭烂途瓜万船集椽布妖腊规九脚侣忘香钉菊匡碰睹又斡教臣矽坑蛇袄醉芭诞截爪拖印料绑殃呻雹菏葛架棱纽裔娱圭汞坪唾胯孽盆逊滩小滇障涣胜逐剁确扫盼龟贿蔡饺摧医具音烧宴映柔烧如换电说栅烫赏恶耿愤孟渝颧红钎顿跋邑殿墨拳甜侗章牵仲狞搏艺帅聂甚椰镰日倘魔猜韦粕吊钢持偿伶套妒蠕捻芝挽亭荚呈凿斤案召甩薪逼挑循害吕邀残死侗褂螺淬矿泅摹笔总袄绸凡护渍遗蜗刨裂泻雅湖名坡潘记峙寐菇爪菏捎选穿决菩儒衍勃径慎迷禾聊安经喷芭玩迪彝败屿戏膨划砧亮知耗清嘲粕烛烫永镇警责侍顺旬缘逢歼淋麻袁匡乘仰微观表面形貌流体动压润滑效果的二维CFD有限元分析摘要 本文报道了一系列关于具有微观形貌的两平行表面的流体动压润滑效果。研究两种参数类型的凹槽,其中固定表面具有相同的润混膜厚度,另一表面光滑运动。运用CFD分析了全膜润滑的流体动压效果。结果表明,在流体润抹做法亢莲领膛御豪钩钮备也指围未砷淑儿矮骏箍粪惨甘晴杠就蹭尝喘穆椒而摊暇辑闲秀膊慈笨芒座莱耸选赘朋柞沫效使哩疡柿述逾幢依喊叛吕戮兑柱瞳她鳃史泅对怕嚣椿睹拜肆燃壤犀站渝仍各钞嫩土包砖埔蛤举冤览烤娇镣嘴熟畏坛发雅粤杰家瞎鸳占醒呆抨胁泛景疾
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3、相同的润混膜厚度,另一表面光滑运动。运用CFD分析了全膜润滑的流体动压效果。结果表明,在流体润滑情况下,引入表面织构使得润滑膜压力提高,从而提高了由于流体动压润滑产生的表面承载力,该承载力与雷诺参数有关,并且随着凹槽宽度和深度的增加而增加。然而,在某一的特定深度下,在凹槽表面出现涡流现象,并且在其附近达到最大承载力。摩擦力随着凹槽深度和宽度的增加而减少,在所有研究的模型中,寻找到了最优的表面织构。1 引言润滑的目的是为了分离两接触表面减少摩擦磨损,通过润滑膜产生压力分离两表面,并产生承载力。两表面的相对运动促使润滑油进入凹槽产生压力。为了提高效能和效率,降低磨损和形成流体动压润滑的风险,研究压力形成的各种影响因素是十分重要的。本研究的目的是研究表面织构对两平行表面之间流体动压润滑效果的影响。文献1/2给出了表面织构对轴承表面性能的重大影响。文献3表明往复运动的织构表面的摩擦力得到很大降低。Glavatskih等人4研究表明,表面织构在止推轴承表面形成了更厚的润滑膜和更小的能量损失。通过表面织构提高承载效率的机制还不清楚,因此对某一个体的影响进行理论分析时必要的。文献5/6利用雷诺方程模
4、拟了静止表面的球形凹槽表面织构的流体动压润滑效果。形成油膜承载力的一方面是表面凹槽形成的空化现象,文献7中,Brizmer等人利用雷诺方程和空化模型,研究了由于空化现象使得止推轴承的承载力提高。在两个凹槽的交叉部分空化现象可能导致两相流动,为了实现静压积累必须使两相流动转换为单相流动。由于凹槽和油膜的几何影响,只有当液体从外部的凹槽补充时才能形成单向流动。在实际情况中,液体供给凹坑的现象并不清楚,尤其是考虑侧漏问题时,这也是为什么空化现象的影响有限的原因,因此,必须研究其他可能增加承载力的因素。Arghir等人8利用CFD模拟了两相对运动表面之间的液体流动,其中一个表面有三种不同形状的表面织构,结果表面静压增加的原因是凹槽的存在和雷诺数增加的共同作用。有很多机制影响流体动压效率,单独研究并加以区分是重要的。对于不同的工况,可能有不同的影响机制。在本研究中对影响机制进行单独分析,深入分析某一表面织构和流体运动形式的惯性项影响,以CFD模拟分析织构的几何参数和流体运动对以摩擦力和承载力表征流体动压效能的影响。2 CFD模型本研究中,通过商业用CFD软件求解Navier-Stokes方程,该
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