油雾介质在不同边界下聚并效果研究

发布时间：2017-08-05 11:40

  本文关键词：油雾介质在不同边界下聚并效果研究

  更多相关文章： 油雾润滑 凝缩嘴 边界条件 聚并效果 韦伯数

【摘要】：油雾润滑是一种新型的润滑方式,具有传统润滑方式无法比拟的优点,在工业中适用于广泛摩擦副表面润滑。凝缩嘴作为油雾系统中的关键部分,其聚并性能的优劣对油雾颗粒能否在摩擦副表面生成有效润滑的油膜起到重要影响。本论文的主要工作就是比较凝缩嘴在不同的边界下聚并效果,从而找出较优的凝缩嘴小孔边界。本论文的主要工作及结论如下：(1)对油雾介质在直通圆孔凝缩嘴、直角圆孔凝缩嘴、圆弧圆孔凝缩嘴这三种流通途径边界不同的凝缩嘴进行Fluent仿真,并通过观察模拟的粒径变化图得知,聚并效果最好的是圆弧圆孔凝缩嘴,其次是直角圆孔凝缩嘴,最差的是直通圆孔凝缩嘴。(2)对具有不同的圆孔孔径和孔长的凝缩嘴,以及孔口形状边界是三角形孔和半圆形孔的凝缩嘴分别通与油雾介质,从而比较它们的聚并效果。由实验得知,孔径越大凝缩嘴的凝缩率不断降低,凝缩嘴的聚并效果越不理想；而随着小孔孔长的增加,凝缩嘴的凝缩率先是逐渐变大,在孔长为某一数值时达到峰值,之后凝缩率略微下降并几乎保持不变,这说明孔长对凝缩嘴的聚并效果的影响有一定的范围；通过比较孔口形状边界不同的圆孔、三角形孔和半圆形孔的凝缩率,得知三角形孔的聚并效果最优,其次是半圆形孔,最差的是圆形孔。(3)由本次实验分析可知,孔径越大,油雾颗粒的韦伯数呈下降的趋势；孔长增加,韦伯数随着变大,在孔长达到某一数值时,韦伯数最大,之后逐渐变小。韦伯数变小说明颗粒在小孔内碰撞聚并和碰壁现象有所减弱,其反映在颗粒的破碎程度减小。
【关键词】：油雾润滑 凝缩嘴 边界条件 聚并效果 韦伯数
【学位授予单位】：东北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH117.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 第1章 绪论12-18
• 1.1 课题的相关背景12-15
• 1.2 课题研究的目的和意义15
• 1.3 课题的主要工作15-18
• 第2章 凝缩嘴聚并机理的理论研究18-34
• 2.1 引言18
• 2.2 凝缩嘴概述18-19
• 2.3 凝缩嘴凝缩性能影响因素19-20
• 2.4 油雾颗粒受力分析20-24
• 2.4.1 分子间作用力20-21
• 2.4.2 静电力21-22
• 2.4.3 液桥力22
• 2.4.4 气动阻力22-24
• 2.5 油雾颗粒碰撞聚并理论24-27
• 2.5.1 油雾颗粒碰撞后聚并为大颗粒26
• 2.5.2 油雾颗粒碰撞中发生反弹26-27
• 2.5.3 油雾颗粒碰撞后破碎27
• 2.6 油雾颗粒碰壁理论27-31
• 2.6.1 几个典型的颗粒碰壁模型27-30
• 2.6.2 油雾颗粒碰壁现象的分析30-31
• 2.7 油雾颗粒碰壁后油膜形成理论31-34
• 第3章 凝缩嘴聚并效果Fluent仿真34-48
• 3.1 Fluent软件简介34-36
• 3.1.1 Fluent软件特点与结构34-35
• 3.1.2 Fluent分析过程35-36
• 3.2 Fluent仿真的模型选择及计算36-41
• 3.2.1 连续相控制方程36-37
• 3.2.2 离散相控制方程37-38
• 3.2.3 湍流模型38-39
• 3.2.4 油颗粒的轨道模型39
• 3.2.5 油颗粒碰撞模型39-40
• 3.2.6 破碎模型40
• 3.2.7 耦合计算40-41
• 3.3 Gambit建模41-43
• 3.4 Fluent仿真结果及分析43-48
• 第4章 凝缩嘴聚并的实验台设计48-58
• 4.1 实验目的48
• 4.2 实验原理48-49
• 4.3 实验器材49-52
• 4.3.1 凝缩嘴结构设计49-51
• 4.3.2 凝缩嘴小孔流量的测量51
• 4.3.3 实验所需器材51-52
• 4.4 油雾颗粒粒度的测量方法52-56
• 4.4.1 颗粒测量的基本概念52-54
• 4.4.1.1 颗粒的粒度52
• 4.4.1.2 颗粒群的粒度分布52-53
• 4.4.1.3 颗粒群的平均粒径53-54
• 4.4.2 颗粒测量的粒度仪54-56
• 4.5 实验台搭建56-58
• 第5章 凝缩嘴聚并效果的实验研究58-70
• 5.1 实验内容58
• 5.2 实验步骤58-60
• 5.3 实验结果及数据分析60-68
• 5.3.1 圆孔孔径为影响因素的实验数据及分析60-62
• 5.3.2 圆孔孔长为影响因素的实验数据及分析62-64
• 5.3.3 三角形孔边长为影响因素的实验数据及分析64-66
• 5.3.4 半圆形孔孔径为影响因素的实验数据及分析66-68
• 5.4 实验结论68-70
• 第6章 结论与展望70-72
• 6.1 结论70
• 6.2 展望70-72
• 参考文献72-76
• 致谢76

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本文编号：624736