考慮顆粒行為的液-固二相流體潤滑研究.pdf

1、在實(shí)際的潤滑狀況下，由于摩擦副自身磨損和外部環(huán)境的影響，潤滑油內(nèi)部不可避免的會(huì)有固體顆粒進(jìn)入，形成所謂的液-固二相流體潤滑。固體顆粒與潤滑油的作用、固體顆粒與摩擦副表面的作用等問題對(duì)潤滑性能將產(chǎn)生重要的影響，因此，展開液-固二相潤滑的研究具有十分重要的理論和實(shí)際意義。 本文從理論和試驗(yàn)兩方面對(duì)液-固二相流體潤滑進(jìn)行了研究。結(jié)合了考慮流變特性的雷諾方程、液-固二相流體的粘度、密度及油膜極限剪應(yīng)力等流變參數(shù)的變化方程，同時(shí)引入顆粒承

2、載和微凸體承載并考慮表面粗糙度的影響，建立了相應(yīng)的分析模型和方法。通過研究表明：考慮表面粗糙度的液-固二相流體潤滑的研究更加符合實(shí)際，微凸體和顆粒以及流體的承載與平均油膜厚度、顆粒濃度、顆粒直徑、顆粒屈服應(yīng)力和表面彈性模量等有很大的關(guān)系。 深入到潤滑微觀尺度，針對(duì)多顆粒存在情況下的液-固二相流體潤滑問題，引入顆粒的位置、大小、顆粒間距離等參數(shù)，建立了潤滑模型，并且運(yùn)用有限元法進(jìn)行求解，研究了顆粒分布對(duì)潤滑油膜壓力和承載的影響，研

3、究發(fā)現(xiàn)顆粒的進(jìn)入使得顆粒處的油膜壓力有了明顯的增加，顆粒分布對(duì)潤滑油膜壓力分布和油膜承載有明顯的影響。 基于歐拉-拉格朗日模型，針對(duì)顆粒的動(dòng)態(tài)行為及其對(duì)液-固二相流體潤滑的影響問題進(jìn)行了深入的分析，研究發(fā)現(xiàn)：顆粒在潤滑區(qū)域存在三種運(yùn)動(dòng)形態(tài)，即從潤滑區(qū)域出口處逃逸、在潤滑區(qū)域入口處回旋、從潤滑區(qū)域入口處逃離潤滑區(qū)域，顆粒的初始位置對(duì)顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有很大的影響，摩擦副的速度和流體的粘度對(duì)顆粒在潤滑區(qū)域的運(yùn)動(dòng)也有一定影響。 在