油气两相润滑与冷却机理研究综述.docVIP

油气两相润滑机理研究综述 一、前言 随着现代化工业生产水平的提高，机械产品正朝着高速、高效、重载、节能、高自动化和长寿命方向发展，因此对其润滑效果有着更高的要求，适应了机械工业设备的必威体育精装版发展需要，得到了越来越广泛的应用。二、正文 油气润滑应用研究现状 油气润滑在国内工业领域已经成功地应用于滚动轴承、导轨、外啮合齿轮、切削加工等摩擦副，可以完成对摩擦副的润滑和冷却，与传统的油脂、纯油润滑相比，具有更好的润滑和冷却效果.02 L,总耗油量仅为耗脂量的l/10 ,工作辊轴寿命却提高了三倍多,平均达到4000h[4]。但是在油气润滑理论方面的研究工作报道。 K. Ramesh等的研究表明，油气润滑应用于滚动轴承时，滚子与壁面之间存在油膜，并运用电容法测量油膜厚度，认为油气润滑对滚动轴承的冷却换热主要以对流换热为主。蒋书运[]等的研究表明，在某实验工况下，与传统的连续供油润滑方式相比,油气润滑可以使滚动轴承的温升降低5℃油气润滑滚动轴承的润滑效果与供油量有直接的关系,在不同的速度、载荷条件下,具有不同的最佳供油量,在最佳供油量下工作可以使得各温度测量点的温升最低,润滑效果最好。B.R.Hohn等[]运用试验手段研究了油气润滑下开式齿轮传动的温升、胶合现象和磨损、点蚀情况发现在实验工况下与蘸油润滑相比，维持同样的温升值，仅需要润滑油28ml/h；油气润滑与高参考油面相比胶合承载能力有明显下降，然而线速度为8.3m/s供油量为28ml/h的油气润滑与浸油深度为齿轮三倍模数的浸油润滑相比，承载能力几乎一样油气润滑应用于滑动轴承 目前油气润滑技术已经被广泛应用于滚动轴承的润滑当中，但是油气润滑应用于滑动轴承的案例。 油气润滑在滑动轴承中的应用及理论研究最早开始于对滑动轴承空穴现象的研究。上世纪五十年代Cole和Hughes关于气穴现象的研究成果发表以来，油气两相润滑问题的研究越来越深，研究表明在不同的含气率下，油气两相流体有着不同的润滑机理，油气的粘度受含气率、剪切速度的变化而变化，从而影响滑动轴承的承载力。Tonder[8]在1975年和1977年的两项理论研究中，采用粘度模型密度模型，得出结论:气泡的混入使油膜承载能力增10-20%，压力中心位置向出口处偏移，油膜的形状越陡峭则影响越明显，润滑油的流量增大，散热加强。 1983年波兰人Jankicinski[]在研究中采用粘度模型;密度模型：，在进行理论计算后得出结论由于气泡的混入，一定程度上改变了压力分布，随含气量增大，压力峰值下降，压力中心偏移，承载能力下降。 1994年，Alber应用Einstein的粘度模型理论进行理论研究，得出结论 气泡混入使压力中心偏移，承载增大。 1999年，Nikolajsen JL[]提出了考虑小气泡作用的密度模型和考虑空气混入使油气平均粘度降低项及由于气泡表面张力引起的油气粘度增加项的综合粘度模型并求解了不同气泡直径，含气率下雷诺方程，并进行了实验验证。认为含有小气泡的润滑油（油气两相流）可以提高滑动轴承的承载能力。Song CHOI和Kyung Woong KIM从气泡表面张力出发，关联了密度关于含气率和压力的状态方程，通过求解状态方程和雷诺方程得出了不同含气率下油膜压力、含气率、混合密度、混合粘度分布理论值 此外，日本人Kawase和Someya，加拿大人Kha1i1和Rhodes等也在这一领域进行了研究，使用粘度模型不一，得出的结论不尽一致。 宋恩杰,朱均[]运用平均密度模型和Hayward提出的等效粘度模型求解了考虑空气湿度的油气两相润滑下径向滑动轴承的雷诺方程，认为轴承的承载能力随着含气率的增大而增大，压力峰值偏移，摩擦阻力增大随含气率的增大，轴承的当量刚度增大，稳定性随含气率的增大而提高。安琦、周银生[1]等研究了油气润滑下滑动轴承的静特性认为。。罗传林[1]等研究了油润滑下动静压轴承，认为油气润滑在滑动轴承的方向是正确的，前景是好的，是非常有价值的。在油气两相润滑滑动轴承方面，国内学者对油气两相润滑下的滑动轴承做了工作。3. CFD技术在滑动轴承中的应用 由于近年来计算机的快速发展，CFD技术的快速发展，使其在滑动轴承领域得到了应用，通过对油膜流场的数值模拟，能更加真实的反应滑动轴承的工作特性，并节约大量实验精力。K.P.Gertzos等[1]利用FLUENT软件，对于负压区采用有半Sommerfeld假设,求解了油膜流场的三维N-S方程，得出了在牛顿流体和非牛顿流体润滑下滑动轴承的数值解，结果与实验值吻合良好。 [17]应用CFD工具Fluent建立了滑动轴承压力求解分析模型，计算结果表明：CFD方法和Reynold方程计算结果基本相同，CFD方法可以直接求解N-S方程，可以更准确的反映轴承动特性。 彭娅玲，张志国等[1]利用CFD分析了