微量润滑油滴冲击倾斜壁面黏附颗粒的实验研究

作     者：陈苗苗 王兆长 郑楠 张国涛 涂德浴 童宝宏 Chen Miaomiao;Wang Zhaochang;Zheng Nan;Zhang Guotao;Tu Deyu;Tong Baohong

作者机构：安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山243002 特殊服役环境的智能装备制造国际科技合作基地安徽马鞍山243002 北京工业大学材料与制造学部北京100124 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2024年第56卷第10期

页      面：2854-2864页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51975005,52005005) 安徽省自然科学基金(2008085ME148,1908085QE195)资助项目 

主　　题：微量润滑 液滴动力学 颗粒 润湿壁面 实验研究 

摘      要：微量润滑油滴与金属壁面冲击黏附成膜过程中,壁面附着颗粒物的存在对润滑油膜的形成质量和摩擦副的散热效果影响显著.通过高速摄像实验对油滴与倾斜壁面黏附颗粒的冲击过程进行观测分析,考察油滴冲击速度、壁面倾斜角度等因素对油滴冲击颗粒后的形态演变和铺展特性的影响,以及黏附颗粒在冲击作用下的动态特性.研究结果表明:油滴冲击铺展过程中的形态演变受壁面倾斜角和冲击速度影响,会出现不对称沉积铺展、单侧颈部射流破碎,或者包裹颗粒滑移铺展等现象;颗粒在油滴冲击作用下沿斜面方向未产生明显滑移时,倾斜角增大对冲击油滴前铺展有促进作用,更容易在前缘三相接触线附近产生单侧颈部射流破碎现象;颗粒产生滑移时,颗粒滑移速度随壁面倾斜角的增大而增大,使前端液膜长度变短而抑制射流现象的生成,产生微油滴包裹颗粒滑移铺展现象;冲击速度对后铺展过程中的铺展因子变化影响较小,前铺展过程中的最大铺展因子随着冲击速度的增加而逐渐增大;壁面附着颗粒的运动受冲击速度和倾斜角大小影响明显,冲击速度或倾斜角度的增大均能够促进冲击油滴包裹颗粒沿壁面滑动.