非牛顿流体润滑计算及实验研究

发布时间：2024-06-07 21:36

　　在弹流润滑状态下,润滑剂的粘度可能随着高剪应变率的稀化作用而减小和接触区压力升高而剧烈增加,不能简单的把润滑剂当作是牛顿流体来处理。在如今工业领域上,为了改善使用性能,使用合成油、矿物油与高分子聚合物混合以及润滑脂等润滑剂越来越普遍,而这些润滑剂大多属于非牛顿流体。由于非牛顿流体的本构方程的非线性,以往对于非牛顿流体润滑问题的求解非常的复杂和困难,即便是通过数值求解,对非线性较大的问题有时也难以求得收敛的解,因此非牛顿流体润滑一直是润滑理论中的一个难点。本文从利用稠化剂和水来配制非牛顿流体入手,再利用普适流体润滑方程来处理非牛顿流体的润滑问题,做了如下工作:1.选用水溶性稠化剂聚氧乙烯和水配制出具有非牛顿性质的聚氧乙烯水溶液。配制3种不同质量浓度的水溶液,分别研究其流变特性及成膜性能。结果表明,聚氧乙烯水溶液具有剪切变稀的非牛顿性质,且随着浓度的增大,溶液的粘度逐渐增大,非牛顿性也越强。随后,用Ostwald模型对流变曲线进行拟合,拟合结果很好,得到其本构方程。水溶液成膜性能实验结果表明,聚氧乙烯水溶液具有较好的成膜性能。2.利用流速分离法来推导得到普适流体润滑方程,以幂函数非牛顿流体...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1不同流体类型的剪应变率-剪应力曲线

非牛顿流体常表现出剪切变稀、剪切变稠、时变性、粘弹性等多种不同现象，如图1-1中B~F所示。现将各非牛顿流体分类及其特点总结如表1-1所示。图1-1不同流体类型的剪应变率-剪应力曲线[16]Fig.1-1Shearstrainrate-shearstres....

图1-2常用非牛顿流体本构方程曲线

构方程出了一种理想的粘-塑性体，即宾汉流体。其特点是当剪应力超过其屈服应力时才发生粘性流动。其本L=+ulkley本构方程知，润滑脂的非牛顿性类似于塑性体，具有屈服应力应力与剪应变率呈非线性关系。润滑脂的流变特性可其本构方程表达式为L=+n，即为....

图2-1聚氧乙烯水溶液的照片

粉末加至水中，溶解过程仍比较困难。体的配制步骤如下：1）用电子分析天平称取定量的聚氧乙烯固体粉末，并用量筒量取相应体积，移至烧杯中待用；2）先将DF-101S集热式磁力搅拌器开机预热，让其温度达到30C，将磁力去离子水的烧杯，并将烧杯放置在磁力搅拌恒温容器中；3）用药匙....

图2-2HAAKERheoWinMars40流变仪Fig.2-2HAAKERheoWinMars40rheometer

0.2%0.5%1.33531.3362用HAAKERheoWinMars40流变仪图如图2-2所示。HAAKE流变仪是模块化流变仪工作站，主要用于流体HAAKERheoWin流变仪具有两种常计算机控制转子转速（即剪切速率）粘性剪切应力；②控制应力模式（....

本文编号：3991033