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口腔环境下流体食品的润滑机制研究

口腔环境下流体食品的润滑机制研究

作者：丁宗如江南大学

学位级别：硕士

食品的口感属性与其流变性能和口腔组织表面特性的组合密切相关,仅从流变学角度出发难以评估流体食品在真实口腔环境下的口腔感知,其在口腔环境中润滑性能也非常重要,它有助于洞察摩擦学与感官感知相关性的驱动机制。为应对愈发多元化... 详细信息

食品的口感属性与其流变性能和口腔组织表面特性的组合密切相关,仅从流变学角度出发难以评估流体食品在真实口腔环境下的口腔感知,其在口腔环境中润滑性能也非常重要,它有助于洞察摩擦学与感官感知相关性的驱动机制。为应对愈发多元化的饮品需求,流体食品润滑机制的研究极其重要。因此,本文主要开展基于模拟口腔环境下蔗糖和豆浆粉溶液润滑性能的试验研究,并建立囊括牛顿和非牛顿流体食品的口腔软接触滑移模型,从试验和理论角度出发探究口腔环境下流体食品的润滑机制,研究结果将为适用于不同人群的多元化饮品开发提供技术支撑。首先,开展牛顿流体食品的润滑性能研究,即测试不同质量分数的蔗糖溶液及其混合人工唾液后的流变性能,考察不同模拟口腔摩擦副中蔗糖溶液的润滑性能,并讨论表面特性和人工唾液对其润滑性能的影响。结果表明,不同质量分数的蔗糖溶液及其混合人工唾液后的溶液近似为牛顿流体;随着速黏积(uη)的增加,蔗糖溶液的平均摩擦系数经历了先稳定后减小再增加的变化,表明其润滑状态从边界润滑向混合润滑过渡,最后转移到流体润滑状态;当uη处于混合润滑状态向流体润滑状态转换的拐点附近时,蔗糖溶液的平均摩擦系数较低;以质量比1:1混合人工唾液没有显著改善蔗糖溶液的润滑性能;鉴于蔗糖溶液在聚二甲基硅氧烷(PDMS)球-盘摩擦副和钢球-PDMS盘摩擦副之间润滑性能的差异主要来源于其润湿性能,而蔗糖溶液在钢球-PDMS盘摩擦副中的润湿性能较好且边界和混合润滑状态下的平均摩擦系数较小,表明较好的润湿性能有助于改善蔗糖溶液的润滑性能。其次,开展非牛顿流体食品的润滑性能研究,即配制不同冲泡比例的豆浆粉溶液研究其流变性能以及蔗糖和人工唾液对其流变性能的影响,在PDMS球-盘构建的软摩擦副中研究其润滑性能,并探究添加蔗糖和人工唾液对于不同豆浆粉溶液润滑性能的影响。结果表明,豆浆粉溶液黏度与豆浆粉质量分数呈正相关,蔗糖和人工唾液的添加导致了其黏度的降低;无论在豆浆粉溶液还是其混合人工唾液后的溶液中,添加蔗糖均能够改善其润滑性能;与其他冲泡比例相比,冲泡比例为1:5(豆浆粉:水)的样品平均摩擦系数更低,从顺滑感角度出发,冲泡比例1:5是优先推荐的冲泡比例。最后,基于弹流润滑理论,以PDMS球-盘构建的模拟口腔摩擦副为基础,建立口腔软接触滑移模型并验证其可靠性,以此来考察在不同工况下流体食品的润滑机制。结果表明,在流体润滑状态下,随着uη的增加,牛顿流体食品的压力变化较小,但膜厚和摩擦系数均随之增大;粗糙度幅值将影响牛顿流体食品压力和膜厚分布曲线的形状,但对于摩擦系数的影响较小;随着载荷的增大,流体食品对应的接触区面积和压力值随之增加,非牛顿流体食品的实际膜厚也随着增大,但牛顿流体食品的实际膜厚值却差别较小且摩擦系数呈减小变化;流变参数和稠度系数以及滑移速度的增大都会造成非牛顿流体食品膜厚的增加。这些研究结果将为饮品的开发提供较好的技术参考。

关键词：口腔摩擦副流体食品流变性能润滑机制滑移模型

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纳米润滑油添加剂润滑机制的研究进展

南方农机 2023年第14期54卷 41-44页

作者：孙双秋孙圣迪张延波王瑞鑫杨晓怡陈志峰河北科技工程职业技术大学河北邢台054000 河北省中小型非标装备技术创新中心河北邢台054000 河北省阀门智能装备工程研究中心河北邢台054000 河北中煤四处矿山工程有限公司河北邢台054000

【目的】纳米颗粒具有体积小、比面积大等特点,在摩擦润滑方面具有很好的应用前景。纳米颗粒作为润滑油添加剂应用在摩擦过程中,可以明显改善润滑油的润滑性能,起到抗磨减摩的效果。但是摩擦过程比较复杂,纳米颗粒作为添加剂的润滑机制... 详细信息

【目的】纳米颗粒具有体积小、比面积大等特点,在摩擦润滑方面具有很好的应用前景。纳米颗粒作为润滑油添加剂应用在摩擦过程中,可以明显改善润滑油的润滑性能,起到抗磨减摩的效果。但是摩擦过程比较复杂,纳米颗粒作为添加剂的润滑机制尚不明确。【方法】通过试验研究和仿真分析两个方面综合表述了纳米颗粒的润滑机制。目前针对纳米颗粒摩擦润滑机制研究的仿真方法主要有分子动力学法和有限元分析法。分子动力学法主要研究单个分子的运动,可以探究现象的本质以及各个分子的运动规律,尤其可以对理论分析以及试验观察中难以理解的现象作出解释。有限元分析法主要是建立在接触力学和弹塑性力学基础之上的一种计算方法。【结果】通过试验研究和仿真分析,得出了纳米颗粒在摩擦过程中的填充作用、成膜特性、滚珠效应和抛光作用四种润滑机制。【结论】纳米颗粒作为润滑油添加剂具有很好的应用前景;分子动力学仿真技术可以辅助试验研究,验证纳米颗粒的润滑机制,但是针对仿真分析的优化、纳米颗粒在润滑油中的分散稳定性等方面还需要进一步深入研究。

关键词：纳米颗粒添加剂润滑机制分子动力学

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水垫带式输送机的润滑机制研究

润滑与密封 2006年第11期31卷 1-3,8页

作者：范迅刘宪伟郑侠赵忠辉中国矿业大学(北京)机电与信息工程学院北京100083

为了提高水垫带式输送机的承载能力,对其润滑机制进行研究。由纳维-斯托克斯方程着手,根据流体润滑理论推导出水垫带式输送机水垫的雷诺方程,建立了水垫的数学模型。该方程是水垫带式输送机润滑理论的基础,其物理意义就在于将水垫的压... 详细信息

为了提高水垫带式输送机的承载能力,对其润滑机制进行研究。由纳维-斯托克斯方程着手,根据流体润滑理论推导出水垫带式输送机水垫的雷诺方程,建立了水垫的数学模型。该方程是水垫带式输送机润滑理论的基础,其物理意义就在于将水垫的压力、流量、速度以及水垫厚度联系在一起。结果表明,输送机水垫的承载能力是由动压效应、挤压效应、静压作用3部分组成,其中起主要作用的是静压作用,动压效应的存在提高了水垫的承载能力。

关键词：水垫带式输送机雷诺方程润滑机制水润滑

二回路系统钠泵流体动静压混合润滑轴承的润滑机制及动力学特性

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润滑与密封 2017年第8期42卷 6-13页

作者：陈汝刚解忠良饶柱石塔娜焦春晓刘翎中国舰船研究设计中心湖北武汉430064 上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240

对某型工程中的复杂二回路主循环系统钠泵流体动静压混合润滑轴承进行分析。采用流体动静压润滑理论,利用高级旋转机械动力学分析软件包ARMD对该型轴承进行建模和分析,揭示该型轴承相对于传统润滑轴承润滑机制的特殊性,研究不同外载荷... 详细信息

对某型工程中的复杂二回路主循环系统钠泵流体动静压混合润滑轴承进行分析。采用流体动静压润滑理论,利用高级旋转机械动力学分析软件包ARMD对该型轴承进行建模和分析,揭示该型轴承相对于传统润滑轴承润滑机制的特殊性,研究不同外载荷、不同转速、不同初始偏心率下钠泵轴承的润滑性能参数及动力学特性参数的演化规律。研究结果表明:外载荷、转速和初始偏心率是影响钠泵轴承润滑性能的重要因素,最大压力、功耗、温升及刚度阻尼系数随外载荷的增大而增大,随初始偏心率增大而略有降低;最小膜厚则反之。该研究为进一步开展钠泵轴承-核主泵转子耦合系统的动力学特性的研究奠定基础。

关键词：钠泵轴承核主泵转子系统动静压混合轴承润滑机制动力学特性

润滑剂黏塑性引起的弹流润滑偏离经典理论 Ⅱ.润滑机制的边界

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自然科学进展（国家重点实验室通讯） 2001年第8期11卷 874-878页

作者：温诗铸张勇斌黄平清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 华南理工大学机电工程系广州510640

将等温纯滚动线接触弹流润滑,分别视润滑剂流变行为为黏弹性的、黏塑性的和非连续介质流体的3种润滑机制,给出了这3种润滑机制所在工况范围的边界的数学表达式,将其工况范围示于U-W润滑状态图,这种对润滑机制工况范围的区分对于研究弹... 详细信息

将等温纯滚动线接触弹流润滑,分别视润滑剂流变行为为黏弹性的、黏塑性的和非连续介质流体的3种润滑机制,给出了这3种润滑机制所在工况范围的边界的数学表达式,将其工况范围示于U-W润滑状态图,这种对润滑机制工况范围的区分对于研究弹流膜厚具有重要意义,更具体地表明弹流润滑膜失效的演变过程。

关键词：黏弹性黏塑性流体动力润滑非连续介质流体润滑弹流润滑润滑膜失效润滑机制润滑剂

蓖麻油用作喷气燃料润滑剂的润滑性及润滑机制

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润滑与密封 2015年第8期40卷 17-21页

作者：李进陈国需胡泽祥赵立涛杜鹏飞后勤工程学院油料应用与管理工程系重庆401311 海军后勤技术装备研究所北京100072

利用红外光谱仪分析蓖麻油结构特征,采用高频往复试验机HFRR考察蓖麻油在喷气燃料中的摩擦学性能,利用SEM及EDS能谱仪对蓖麻油润滑下的钢球磨斑形貌和表面组成进行分析,并探讨其润滑机制。结果表明,喷气燃料对蓖麻油具有较好的感受性,... 详细信息

利用红外光谱仪分析蓖麻油结构特征,采用高频往复试验机HFRR考察蓖麻油在喷气燃料中的摩擦学性能,利用SEM及EDS能谱仪对蓖麻油润滑下的钢球磨斑形貌和表面组成进行分析,并探讨其润滑机制。结果表明,喷气燃料对蓖麻油具有较好的感受性,蓖麻油在喷气燃料中具有一定润滑作用,其作用机制可能是蓖麻酸先物理吸附在金属表面上,形成一层物理吸附膜,随着蓖麻油添加量的增加,蓖麻油开始化学吸附在金属表面上,形成了一层含氧的化学保护膜,起到了抗磨效果。

关键词：蓖麻油喷气燃料润滑机制抗磨剂

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滚滑轴承滑块的润滑机制

润滑与密封 2012年第12期37卷 19-21,26页

作者：卢黎明龚贺师熊国良华东交通大学机电工程学院江西南昌330013

研究滚滑轴承滑块的润滑机制,分析滚滑轴承与传统滚滑轴承润滑机制的区别。通过数学推导和实例计算验证了滚滑轴承能够形成油膜,并且推导出油膜厚度的近似计算公式,为滚滑轴承的进一步研究提供了理论依据。

关键词：滚滑轴承润滑机制数学建模

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纳米陶瓷润滑油添加剂润滑机制研究

润滑与密封 2009年第6期34卷 85-88页

作者：王向中王毓民河南农业大学河南郑州450002 长安大学陕西西安710064

研究了纳米陶瓷润滑油添加剂的润滑机制。采用四球试验机考察了纳米陶瓷润滑油的抗磨性能和极压性能,利用NT场致发射扫描式电子显微镜、高分辨率扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪,观察了磨损表面的纳米粒子形貌,分析了磨损表面的形貌... 详细信息

研究了纳米陶瓷润滑油添加剂的润滑机制。采用四球试验机考察了纳米陶瓷润滑油的抗磨性能和极压性能,利用NT场致发射扫描式电子显微镜、高分辨率扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪,观察了磨损表面的纳米粒子形貌,分析了磨损表面的形貌及表面元素成分。结果表明,纳米陶瓷润滑油润滑时,摩擦表面的磨斑很光滑,磨斑表面有Si3N4存在;纳米陶瓷添加剂具有很好的抗磨和极压性能;纳米陶瓷粒子具有"滚珠效应"。

关键词：纳米陶瓷润滑机制抗磨性极压性

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关节的润滑机制(文献综述)

四川解剖学杂志 1985年第3期 43-49页

作者：李名杨遵义医学院解剖教研室

关节经常在很大负荷下运动。但是关节运动时并不费力,几乎没有摩擦。关节的摩擦系数约0.002,而设计最好的金属制件的摩擦系数在0.02以上。金属制件都有磨损,而关节只在病理情况下才出现磨损。可见,研究关节的润滑机制具有

关键词：关节润滑机制摩擦系数粘滞度透明质酸运动器官粘度软骨基质滑膜滑液