流體微循環(huán)表面織構特性仿真分析研究.pdf

1、隨著社會的發(fā)展，人們在設計機械系統時對環(huán)保與效率的要求越來越高，而零件的摩擦學性能對于提高整個機械系統的性能和使用壽命有著重要意義。與普通摩擦表面相比，具有適當織構形式的摩擦表面會有更好的流體循環(huán)特性和潤滑特性，所以在表面織構理論在工程領域得到了廣泛的應用。由于織構體表面分布有交錯的網狀溝槽，因而在潤滑機理上建立準確的潤滑模型具有很大的困難。本文針對液體潤滑的基本特點，結合現有的織構表面潤滑理論基礎及實踐經驗，對其潤滑機理做了初步探究，

2、并在理論分析和仿真計算的基礎上對不同的二維以及三維織構模型進行了探討，并對四邊形和六邊形網狀織構表面的動壓特性進行了研究。
　　 本文首先建立了幾種不同的二維織構模型以及四邊形網狀溝槽表面和六邊形網狀溝槽表面織構模型，闡述了微循環(huán)織構的幾何特征及其流體動壓潤滑的基本工作原理。然后應用計算流體力學中的FLUENT軟件進行迭代計算，成功地將其引入到表面織構微循環(huán)領域。表面織構動壓特性的研究多采用簡化的解析方法或數值解法，數值解法主要

3、是有限元法和有限差分法，計算效率較低，而FLUENT軟件采用的是近年發(fā)展非常迅速的有限體積法，計算效率和精度都很高。該軟件對邊界條件、計算模型、控制參數及網格質量方面都有嚴格要求。本文應用它對各種微循環(huán)織構體的壓力場和速度場進行了仿真分析，得出了潤滑液體在流場內部的壓力分布云圖、速度分布矢量圖和重要截面上的壓力散點圖并計算出了在旋轉壁面上形成的舉升力。通過對云圖和數據的分析，探討了兩種織構表面情況下產生不同結果的原因。分析表明，在具有相