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