Low-viscosity hydrodynamic fluid film generation behaviors and frictional performance of spiral-groove textured surface considering roughness

润滑 物理 雷诺方程 沟槽(工程) 流体轴承 螺旋(铁路) 机械 粗糙度(岩土工程) 表面光洁度 表面粗糙度 空化 流量(数学) 方位(导航) 流体力学 转速 雷诺数 摩擦损失 润滑理论 复合材料 摩擦学 光学 旋转(数学) 边值问题 空气轴承 曲面(拓扑) 压力(语言学) 还原(数学) 纹理(宇宙学) 材料科学
作者
Jimin Xu,Yuanyuan Tang,Ning Liu,Yifan Wang,Juchen Zhang
出处
期刊:Physics of Fluids [American Institute of Physics]
卷期号:37 (9) 被引量:1
标识
DOI:10.1063/5.0289204
摘要

In this study, low-viscosity hydrodynamic fluid film generation behaviors and frictional properties of spiral-groove textured surface considering roughness were investigated theoretically and experimentally. A lubrication model incorporating the average Reynolds equation, the Greenwood–Tripp asperity contact model, and the Jakobsson–Floberg–Olsson cavitation boundary was developed to analyze the influence of critical operational conditions and geometric parameters on hydrodynamic lubrication behaviors and frictional properties, which can support the identification of lubrication regimes and the optimization of spiral-groove textures under water lubrication. Theoretical results revealed that the transition from mixed to full hydrodynamic lubrication is highly dependent on rotational speed, surface roughness, and applied load. Optimization of groove depth, spiral angle, and groove-to-weir ratio could promote the formation of stable film and friction reduction under low-viscosity lubrication, where challenges such as reduced film thickness, cavitation, and roughness effects need to be carefully considered. An experimental device to investigate the fluid film generation behaviors and a specific calibration procedure to determine fluid film thickness were developed. Experimental results further indicate that clockwise rotation facilitates fluid pumping and increases film thickness, while a larger number of grooves effectively enhances the hydrodynamic effect and lowers the friction coefficient. Combined with a rotating-type tribometer, the theoretical prediction reliability of fluid film thickness and frictional performance variation laws were verified accordingly.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
CodeCraft应助kkm采纳,获得10
1秒前
1秒前
Sunshine发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
李子发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
3秒前
比格大王发布了新的文献求助10
3秒前
JN完成签到,获得积分10
4秒前
Tracy发布了新的文献求助10
4秒前
NexusExplorer应助Circle采纳,获得30
4秒前
吕天宇发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
謓言完成签到 ,获得积分10
5秒前
bill完成签到 ,获得积分10
5秒前
6秒前
搜集达人应助lushibin采纳,获得30
6秒前
cencen发布了新的文献求助10
7秒前
CipherSage应助image采纳,获得10
7秒前
精明的听寒完成签到,获得积分10
7秒前
星陨发布了新的文献求助10
8秒前
hxxcyb发布了新的文献求助10
8秒前
yyys发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
能干的人发布了新的文献求助10
9秒前
二号发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
xyx发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
贾硕士发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
健忘的小虾米完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
结实凤灵发布了新的文献求助10
14秒前
深情安青应助WBH36323采纳,获得10
14秒前
浅夏安然完成签到 ,获得积分10
14秒前
zw完成签到 ,获得积分10
16秒前
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Geist der Kunst und Kultur 1000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7406617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9011038
关于积分的说明 19190911
捐赠科研通 7039906
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3232384
关于科研通互助平台的介绍 2394391
邀请新用户注册赠送积分活动 2214511