非牛顿热弹性流体动力润滑的能量参数.pdf

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1、2010年1月润滑与密封Jan.2010第35卷第1期LUBRICAT10NENGINEERINGV01.35No.1DOI:10.3969/j.issn.0254—0150.2010.01.004非牛顿热弹性流体动力润滑的能量参数李娟杨沛然姬广振李栋(1.中国兵器工业系统总体部北京100089;2.青岛理工大学机械工程学院山东青岛266033)摘要:面向非牛顿热弹性流体动力润滑,定义了一个能量参数,它综合考虑丁尺度效应、非牛顿效应和热效应。经过数值解验证了该参数的独立性,通过改变尺度讨论了该参数的变化对选择弹流模型的影响。结果表明:当该参数较小时,热效应可以忽略

2、,牛顿流体热模型和Eyfing流体热模型可分别用对应的等温模型来替代;而当该参数增大到一定值时,非牛顿效应可以忽略而热效应则必须加以考虑,此时Eyfing流体热模型可用牛顿流体热模型来替代。关键词:能量参数;尺度效应;牛顿流体;Eyring流体;热弹流润滑中图分类号:TH117.2文献标识码:A文章编号:0254—0150(2010)1—013—4TheEnergyParameterfortheNon-NewtonianThermalElastohydrodynamicLubricationLiJuanYangPeiranJiGuangzhenLiDong(1.C

3、hinaNorthSystemEngineeringInstitute,Beijing100089,China;2.SchoolofMechanicalEngineering,QingdaoTechnologicalUniversity,QingdaoShandong266033,China)Abstract:Anenergyparameterwasintroducedintothestudyofnon—Newtonianthermalelastohydrod),namiclubrication.Thisparametertakesintoaccountcompr

4、ehensivelythesizeeffect,non·Newtonianeffect,andthermaleffect.Theindepend—eneeofthisparameterwasvalidatedthroughnumericMsolutions.Theinfluenceoftheparameterontheselectionofmathe—maticalmodelwasdiscussedbychan~ngthesizeoftheconjunction.Numericalresultsindicatetha!,whentheenergypa—ramete

5、rissmallenough,thermaleffectcanbeignored,hencethethermalNewtonianandnon—Newtonianmodelscanbere—placedbythecorrespondingisothermalmodels.Whenthisparameterincreasestoacertaindegree,thenon—Newtonianeffectcanbeignoredbutthethermaleffecthastobeconsidered,thusthethermalnon—Newtonianmodelcan

6、bereplacedbythethermalNewtonianmode1..Keywords:energyparameter;sizeeffect;Newtonianfluid:EngnIj”;:thermalEHI流体力学和传热学中,Reynolds数Re、Eehert数=Ec、Prandtl数Pr等标准无量纲参数被广泛应用于处,=:aE㈩1理各种问题及其解答。但是,润滑力学是由流体力式中:、U、E、R、和n:分别为润滑油的环境黏学、固体力学、流变学和传热学等构成的边缘学科,度、卷吸速度综合弹性模量、综合曲率半径、润滑这些标准无量纲参数常常因为没有涵盖固体力学和

7、流油的黏压系数、单位长度的外载荷(其量纲为力/变学而无法应用。为此,在弹性流体动力润滑理论发长度)。Dowson和Higgionson指出,这3个无量纲参展初期,即20世纪60年代,Dowson和Higginson数可以完全确定一个弹流润滑问题的无量纲解答。例提出,可以用速度参数U、材料参数G和载荷参数如,如果定义无量纲油膜厚度日为油膜厚度h与综等3个非标准无量纲参数来描述经典的稳态等温牛顿合曲率半径R之比,则无量纲最小膜厚可由如下经流体线接触弹性流体动力润滑问题,并定义这3个无验公式计算:量纲参数为H=2.65GnW”(2)⋯:.由式(2)可知,引入无量纲参数可

8、以把输人数

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