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微极性流体润滑剂的螺旋槽径向轴承动力特性

水动力学研究与进展（A辑） 2004年第3期19卷 355-360页

作者：张永立韩清刚吴建康华中科技大学武汉430074

　本文采用算子分裂/有限元法解广义雷诺方程,研究微极性流体润滑剂的螺旋槽径向轴承承载力、摩擦阻力特性。油膜空泡采用全润滑区质量守恒的Elrod算法。微极性流体的粘弹特性由耦合数和分子特征长度两个参数决定。计算结果显示:(1)高... 详细信息

　本文采用算子分裂/有限元法解广义雷诺方程,研究微极性流体润滑剂的螺旋槽径向轴承承载力、摩擦阻力特性。油膜空泡采用全润滑区质量守恒的Elrod算法。微极性流体的粘弹特性由耦合数和分子特征长度两个参数决定。计算结果显示:(1)高耦合数的微极性流体螺旋槽径向轴承比一般牛顿流体为润滑剂的轴承具有较高的承载力,摩擦阻力略有增加。(2)在高耦合数条件下,润滑油膜厚度和微极性流体分子特征尺度的比值越小,轴承的承载力和摩擦阻力越大。本文研究表明,选用合理参数的微极性流体为润滑剂,可以提高螺旋槽径向滑动轴承的承载力。

关键词：微极性流体广义雷诺方程螺旋槽径向轴承算子分裂法有限元法

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微极性流体螺旋槽径向轴承油膜稳定性

华中科技大学学报（自然科学版） 2003年第11期31卷 95-97页

作者：韩清刚陈海霞吴建康华中科技大学土木工程与力学学院

给出了以微极性流体为润滑剂的径向滑动轴承油膜压强摄动方程 ,并采用有限元法研究螺旋槽径向轴承油膜稳定性 .在此基础上计算了螺旋槽径向轴承油膜刚度系数、阻尼系数和不涡动的转子临界质量 .微极性流体的特性由耦合数和分子特征长度... 详细信息

给出了以微极性流体为润滑剂的径向滑动轴承油膜压强摄动方程 ,并采用有限元法研究螺旋槽径向轴承油膜稳定性 .在此基础上计算了螺旋槽径向轴承油膜刚度系数、阻尼系数和不涡动的转子临界质量 .微极性流体的特性由耦合数和分子特征长度两个参数决定 .研究表明 ,微极性流体螺旋槽径向轴承比一般牛顿流体为润滑剂的轴承油膜具有更好的稳定性 .高耦合数时 ,润滑油膜厚度和微极性流体分子特征尺度的比值越小 ,轴承油膜的稳定性越好 .

关键词：微极性流体螺旋槽径向轴承油膜稳定性有限元法

微极性流体润滑轴承—转子系统非线性动力学行为研究

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微极性流体润滑轴承—转子系统非线性动力学行为研究

作者：曹学秀江苏大学

学位级别：硕士

旋转机械的核心部件轴承-转子系统,在能源、电力、石化以及国防等领域中都起到了非常重要的作用。目前国内外许多研究已表明微极性流体相对牛顿流体来说可以有效的降低轴承-转子系统的磨损。含有聚合物添加剂的润滑油、具有细微添加物... 详细信息

旋转机械的核心部件轴承-转子系统,在能源、电力、石化以及国防等领域中都起到了非常重要的作用。目前国内外许多研究已表明微极性流体相对牛顿流体来说可以有效的降低轴承-转子系统的磨损。含有聚合物添加剂的润滑油、具有细微添加物的流体、电流变液、液晶以及血液等都是微极性流体中的一种,微极性流体在现代科技中发挥着非常重要的作用。本文以微极性流体润滑的有限宽刚性Jeffcott转子为研究对象,用数值积分法研究了不同参数变化下轴承-转子系统的非线性动力学行为。借助分岔图、Poincare映射图、时间历程图和谱分析结合的方法分析了系统的运动形态。论文取得了如下有益成果：论文首先根据微极性原理推导给出了微极性流体润滑的轴承-转子模型的Reynolds方程。通过变分法对微极性流体润滑的Reynolds方程进行求解。建立了有限宽刚性Jeffcott转子系统的动力学模型。然后采用四阶Runge-Kutta算法来求解所研究的转子系统的运动微分方程,利用Fortran编程分析此系统,得到了在不同宽径比下转子系统关于无量纲转速ω的分岔图以及部分点的分析图,结果表明这种系统有着丰富的非线性动力学特性,微极性流体可以有效提高系统的稳定性。其次具体的讨论了微极性参数L0和N对有限宽刚性Jeffcott转子的非线性运动特性的影响,作出了不同宽径比下转子系统关于关于微极性参数L。和N的分岔图以及部分点的分析图,结果显示了微极性参数对系统的运动特性有显著影响。对此还需要进一步通过实验或现场观察去证实。最后总结了本文所取得的成果,并指出了本文的创新之处以及存在的不足,为今后的研究工作提供了方向。

关键词：转子系统微极性流体变分法非线性分岔图混沌

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微极性流体对轴承转子的影响

电子科技 2016年第2期29卷 20-24页

作者：曹学秀孙保苍江苏大学土木工程与力学学院江苏镇江212013

通过变分原理求解微极性流体润滑的Reynolds方程得到轴承转子的油膜力,以有限宽刚性Jeffcott转子为研究对象,给出了适用于微极性液体润滑剂的广义雷诺方程,用数值积分法研究了不同参数变化下有限宽轴承转子系统的非线性动力学行为。借... 详细信息

通过变分原理求解微极性流体润滑的Reynolds方程得到轴承转子的油膜力,以有限宽刚性Jeffcott转子为研究对象,给出了适用于微极性液体润滑剂的广义雷诺方程,用数值积分法研究了不同参数变化下有限宽轴承转子系统的非线性动力学行为。借助分岔图、Poincare映射图、时间历程图和谱分析等分析了系统的运动形态。数值分析结果表明,系统存在着拟周期运动,且在不同的参数下微极性效应越明显,即L_0越小N越大系统越稳定。

关键词：转子系统微极性流体非线性动力学变分法分岔图拟周期运动

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微极性流体在矩形微槽道的层流流动

微极性流体在矩形微槽道的层流流动

平行板微通道中一类不可压缩微极性流体在高Zeta势下的时间周期电渗流

北京力学学会第12届学术年会

作者：叶尚军朱克勤清华大学工程力学系

随着MENS技术的发展,研究流体在微尺度下的流动成为一个热点。本文研究了微极性流体在矩形微槽道中的流动。通过伪谱方法研究了各个参数对流动的影响。并跟牛顿流体进行对比。

关键词：微极性流体伪谱方法矩形微管道

来源： cnki会议评论

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物理学报 2024年第16期73卷 130-142页

作者：于欣如崔继峰陈小刚慕江勇乔煜然内蒙古工业大学理学院呼和浩特010051

在高Zeta势下,研究平行板微通道中一类不可压缩微极性流体的时间周期电渗流.在不使用DebyeHüickel线性近似条件下,利用有限差分法数值求解非线性Poisson-Boltzmann方程和不可压缩微极性流体的连续性方程、动量方程、角动量方程及本构方... 详细信息

在高Zeta势下,研究平行板微通道中一类不可压缩微极性流体的时间周期电渗流.在不使用DebyeHüickel线性近似条件下,利用有限差分法数值求解非线性Poisson-Boltzmann方程和不可压缩微极性流体的连续性方程、动量方程、角动量方程及本构方程,在低Zeta势下将所得结果与使用Debye-Hückel线性近似得到的解析解比较,证明本文数值方法是可行的;讨论高Zeta势下电动宽度m、电振荡频率Ω、微极性参数k1等无量纲参数对不可压缩微极性流体的速度和微旋转效应的影响.研究表明:1)随着Zeta势的增大,微极性流体的速度、微旋转、体积流量、微旋强度以及剪切应力增大,说明与低Zeta势相比,高Zeta势对微极性流体电渗流有显著的促进作用.2)在高Zeta势下,随着微极性参数的增大,微极性流体的速度减小,但是对微旋转效应呈现先增强后减弱的趋势.3)在高Zeta势下,当电振荡频率较低(小于1)时,电动宽度的增大促进微极性流体的流动,但抑制其微旋转;当电振荡频率较高(大于1)时,电动宽度的增大抑制微极性流体的流动及微旋转,但促进体积流量快速增大并趋于恒定.4)在高Zeta势下,当电振荡频率较低(小于1)时,微极性流体电渗流速度和微旋转随着电振荡频率的变化呈现明显的振荡变化趋势,但是速度和微旋转的峰值、体积流量及微旋强度均保持不变;当电振荡频率较高(大于1)时,随着电振荡频率的增大,微极性流体电渗流速度和微旋转的幅值减小,体积流量及微旋强度减小直至趋于零.5)在高Zeta势下,壁面剪切应力σ21及σ12的幅值随电动宽度的增大而增大;当电振荡频率较低(小于1)时,壁面剪切应力σ21与σ12不随电振荡频率的增大而变化,均取恒定值,且微极性参数的取值不影响壁面剪切应力σ21的幅值;当电振荡频率较高(大于1)时,壁面剪切应力σ21及σ12的幅值随电振荡频率的增大而减小,且壁面剪切应力σ21的幅值随着微极性参数的增大而减小,而壁面剪切应力σ12的振幅随着微极性参数的增大而线性减小.

关键词：微极性流体高 Zeta 势电渗流平行板微通道有限差分法

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粗糙表面轴承微极流体润滑的平均流量模型

机械工程学报 2024年第7期60卷 203-211页

作者：朱少禹张向军孙军王大刚中国矿业大学机电工程学院徐州221116 清华大学摩擦学国家重点实验室北京100084 合肥工业大学汽车与交通工程学院合肥230009

目前研究轴承的微极性流体润滑时,一般不考虑轴承表面粗糙度的影响。为处理重载工况下的轴承润滑需要建立综合考虑表面粗糙度和微极性流体综合影响的数学模型。基于平均流量法推导了适用于任意三维粗糙表面轴承的广义平均Reynolds方程... 详细信息

目前研究轴承的微极性流体润滑时,一般不考虑轴承表面粗糙度的影响。为处理重载工况下的轴承润滑需要建立综合考虑表面粗糙度和微极性流体综合影响的数学模型。基于平均流量法推导了适用于任意三维粗糙表面轴承的广义平均Reynolds方程。应用此方程分析了不同综合粗糙度均方根和表面方向参数下轴承的无量纲最大平均油膜压力随偏心率、无量纲微极流体特征长度和耦合系数的变化。结果表明,轴承的综合粗糙度均方根参数与无量纲微极流体特征长度和耦合系数具有很强的耦合特性。随着无量纲微极流体特征长度的减小或者耦合系数的增大,轴承的综合粗糙度均方根值越大,轴承的无量纲最大平均油膜压力越大。而且轴承的表面方向参数也具有类似的特性。提出的广义平均Reynolds方程是对现有微极流体润滑理论的补充,可以方便地用于任意三位粗糙表面轴承的微极流体润滑分析。此外,提出的广义平均Reynolds方程不仅适用于流体动力润滑领域的径向滑动轴承和推力轴承等摩擦副,而且也适用于混合润滑领域的活塞环-缸套等摩擦副。

关键词：径向滑动轴承微极性流体表面粗糙度平均流量方法

基于微极性流体润滑的有限长动载轴承特性研究

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机械工程学报 2004年第10期40卷 35-38页

作者：王晓力刘伟朱克勤北京理工大学机械与车辆工程学院北京100081 清华大学工程力学系北京100084

基于微极性流体模型对有限长动载轴承的润滑性能进行了数值模拟。推导了动载情形下微极性流体润滑的Reynolds方程,比较了牛顿流体和微极性流体对轴承的油膜压力、最小油膜厚度和端泄流量所产生的不同影响。结果表明:微极性流体使得动载... 详细信息

基于微极性流体模型对有限长动载轴承的润滑性能进行了数值模拟。推导了动载情形下微极性流体润滑的Reynolds方程,比较了牛顿流体和微极性流体对轴承的油膜压力、最小油膜厚度和端泄流量所产生的不同影响。结果表明:微极性流体使得动载轴承的油膜压力明显提高,油膜厚度明显增大,而端泄流量则有所降低。

关键词：动载轴承微极性流体润滑特性

微旋转切向双曲混合流体中悬浮混合纳米粒子的流变学

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Journal of Central South University 2023年第4期30卷 1231-1245页

作者： M.N.ABRAR Salah UDDIN Kamran AKHTAR Department of Civil Engineering National University of Sciences and TechnologyBalochistan Campus QuettaQuetta 86000Pakistan National University of Sciences and Technology Islamabad 44000Pakistan

流体运动通过线性拉伸片而实现。本研究结合多种流动和热现象,如多孔介质、倾斜磁流体、焦耳热以及速度和热滑移因子,用数值方法研究了切向双曲混合纳米流体通过多孔薄片的微旋转效应。得到的数学公式是一组非线性耦合偏微分方程。为了... 详细信息

流体运动通过线性拉伸片而实现。本研究结合多种流动和热现象,如多孔介质、倾斜磁流体、焦耳热以及速度和热滑移因子,用数值方法研究了切向双曲混合纳米流体通过多孔薄片的微旋转效应。得到的数学公式是一组非线性耦合偏微分方程。为了得到近似解,引入了相似性变量。利用Runge-Kutta-Fehlberg 45 (RKF-45)和射门技术,得到主导微分方程的数值解。用图示法表示相关参数的物理意义。为了验证数值结果,与已经发表的数据进行比较。假设流体的流速随Weissenberg数和渗透率的增加而减小,流体的角速度随表面条件参数的增加而明显著加快。表面摩擦因数随Weissenberg数的增加而有效减小,随大的速度滑移参数的增大而增大。结果证实,较高的银和铜纳米颗粒体积分数具有提高流动流体导热率的潜力。混合纳米流体可广泛应用在工程中,比如核冷却、海水淡化、机加工、制冷、热交换器、太阳能集热器和发动机冷却等。此外,在微旋转切向双曲流体中混入纳米流体可提高系统的热能力,可将其应用于依赖热传递的机械系统。

关键词：微极性流体混合纳米流体切向双曲流体多孔介质滑移因子倾斜磁流体