微纳米结构壁面对流场及动压润滑的影响研究

摘要：

固体边界具有的微纳米结构将影响流体在近壁面处的流动行为,进而由于尺度效应改变流体在整个微间隙的流动或润滑规律.将壁面可渗透微纳米结构等效为多孔介质薄膜,采用Brinkman方程来描述流体在近壁面边界渗透层内的流动,并将其与自由流动区域的不可压缩流体Navier-Stokes控制方程耦合,在界面处的连续边界条件下求解和分析了速度分布规律和压力变化规律.针对恒定法向承载力的油膜润滑条件,进一步讨论了静止表面或运动表面的微纳米结构对近壁面流动行为的影响;并揭示了考虑壁面微纳米结构的流体动压润滑的油膜厚度和摩擦系数的变化规律.论文结果为具有可渗透微结构表面的微间隙流动与润滑提供了理论参考.

关键词：壁面微纳米结构、多孔介质模型、Brinkman方程、流体动压润滑

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分类号：TH117.2

资助基金：The project was supported by the National Key Basic Research Program of China 973 2012CB934101, and the National Natural Science Foundation of China 51175282, 51375254.国家重点基础研究发展规划项目9732012CB934101和国家自然科学基金51175282,51375254资助.

在线出版日期：2015-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：612-621