基于Fluent的倾斜织构表面摩擦学特性分析文献综述

 2022-08-05 09:25:10

研究论文:液体动力润滑

水动力接触的织构化入口的压力增加机制

文章 引用 数据 表 引用的文章

摘要

对一个倾向滑动轴承进行流分析,目的是显示其在最佳负荷能力下的管理机制。表面织构在压力增加和载重量的影响解释为织构化的滑动轴承的几何形状。数值模拟进行了层流、稳态流动和等温流动。移动壁的能量转移到液体被转化成第一部分的压力收敛接触和第二部分的损失。收敛比例可以增加,以获得最大的压力梯度,直到流循环开始发生的极限值。织构似乎开始实现其最大效率,当它的深度可以达到其速度剖面达到最大程度而不引起循环流动。壁的剖面形状控制速度剖面可以优化许多水动力接触。

介绍

在一项研究中(1), 由表面织构生成的额外的压力增加的原因已被确认为轴颈轴承偏心比率较低。水动力性能的改善是由于织构在轴颈轴承材质融合的差距。由于表面织构可能提高轴承性能,在不同水动力接触中引入织构化的表面已经成为近年来许多研究的主题。

大量的研究侧重于分析各种织构化的几何形状,对其维数和织构的位置特别关注。汤达(2 - 3)指出, 在滑动接触表面的入口引6入一系列凹痕或粗糙度能产生额外的压力,从而支持更高的负载。如布里兹曼等人(4)所示,部分织构创建一个集体的凹痕效应,导致“阶状”压力分布在织构化区域。凹痕的维数被认为是由艾森和他的同事们(4 - 6)表明的, 他们认为凹痕的深度是负载生成的一个重要因素。于和萨迪吉(7)强调存在一个最佳深度使凹痕可以提供最高负载容纳量。萨林等人(8)表示,再循环发生在某个凹槽深度接近于最大负载时的值。凹痕的宽度也被发现在大多数的研究中是很重要的。凹痕深度的变化,伴随着分流间隙和收敛间隙,被认为是压力产生的原因(9)。

在其他研究中,强调了一些新的机制或效应。具有凹坑或口袋的一个单电池的分析显示,惯性效应引起非不对称的压力分布,其导致上滑动表面上的正负载,如Arghir等人。奥利佛等人(10)表明, 显示入口吸力负责支撑具有封闭袋的平行垫轴承。

虽然凹痕对流体动力学接触的积极效果已被广泛证明,但是压力产生的机制仅仅被粗略地覆盖,更好的理解对于流体动力学接触的合适的优化是必要的因此,本文作为先前工作(1)的延续,其目的是解释由于织构在收敛间隙中的压力累积的机制。计算流体动力学(CFD)代码用于数值分析流体流动。首先,研究不同收敛比的平滑情况。然后分析凹坑的效果,用于不同的深度和收敛比。在这两种情况下,特别注意机械能的变化。滑动轴承的几何图形不同,负荷能力就不同。

原理

方程

那威-斯托克斯方程(方程式,1 2)和连续性(方程式3)方程解决了域使用有限体积法和二阶方案。等温条件下应用被认为是层流流动和稳态流动。

rho;(upart;upart;x vpart;upart;y)=minus;part;ppart;x mu;(part;2upart;x2 part;2upart;y2)rho;(upart;upart;x vpart;upart;y)=minus;part;ppart;x mu;(part;2upart;x2 part;2upart;y2)

(1)

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