机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2013年
14期
51-58
,共8页
刁东风%杨志儒%范红艳%范雪
刁東風%楊誌儒%範紅豔%範雪
조동풍%양지유%범홍염%범설
纳米粒子%体积分数%纳米粒子气膜%承载能力%压力
納米粒子%體積分數%納米粒子氣膜%承載能力%壓力
납미입자%체적분수%납미입자기막%승재능력%압력
Nanoparticles%Volume fraction%Nanoparticles-laden gas film%Load capacity%Pressure
利用自行研制的纳米粒子气膜承载能力测试平台,将粒径30nm的SiO2球形纳米粒子添加到气体推力轴承中形成45μm厚纳米粒子气膜,研究不同纳米粒子体积分数对气膜承载能力的增强效果与作用机理.通过测试纳米粒子添加前后气膜承载能力和压力的变化与气膜厚度间的关系研究纳米粒子体积分数对承载能力的影响规律.结果发现,纳米粒子气膜的承载能力随着纳米粒子体积分数的增加而逐渐增加,在纳米粒子体积分数约为0.04%时,承载能力的增加幅度最大约为20%.纳米粒子体积分数进一步增加时承载能力增加幅度开始减小.为理解这一变化规律以及纳米粒子气膜对承载能力的增强机理,使用考虑纳米粒子气膜中气体和粒子相互作用的流体力学方程计算纳米粒子气膜中的压力分布.通过计算结果与试验数据的对比,验证纳米粒子体积分数对承载能力的影响规律.提出并证实纳米粒子对气膜承载能力的增强作用,纳米粒子气膜承载能力研究结果对纳米粒子气膜润滑新型转子轴承系统的设计具有工程意义.
利用自行研製的納米粒子氣膜承載能力測試平檯,將粒徑30nm的SiO2毬形納米粒子添加到氣體推力軸承中形成45μm厚納米粒子氣膜,研究不同納米粒子體積分數對氣膜承載能力的增彊效果與作用機理.通過測試納米粒子添加前後氣膜承載能力和壓力的變化與氣膜厚度間的關繫研究納米粒子體積分數對承載能力的影響規律.結果髮現,納米粒子氣膜的承載能力隨著納米粒子體積分數的增加而逐漸增加,在納米粒子體積分數約為0.04%時,承載能力的增加幅度最大約為20%.納米粒子體積分數進一步增加時承載能力增加幅度開始減小.為理解這一變化規律以及納米粒子氣膜對承載能力的增彊機理,使用攷慮納米粒子氣膜中氣體和粒子相互作用的流體力學方程計算納米粒子氣膜中的壓力分佈.通過計算結果與試驗數據的對比,驗證納米粒子體積分數對承載能力的影響規律.提齣併證實納米粒子對氣膜承載能力的增彊作用,納米粒子氣膜承載能力研究結果對納米粒子氣膜潤滑新型轉子軸承繫統的設計具有工程意義.
이용자행연제적납미입자기막승재능력측시평태,장립경30nm적SiO2구형납미입자첨가도기체추력축승중형성45μm후납미입자기막,연구불동납미입자체적분수대기막승재능력적증강효과여작용궤리.통과측시납미입자첨가전후기막승재능력화압력적변화여기막후도간적관계연구납미입자체적분수대승재능력적영향규률.결과발현,납미입자기막적승재능력수착납미입자체적분수적증가이축점증가,재납미입자체적분수약위0.04%시,승재능력적증가폭도최대약위20%.납미입자체적분수진일보증가시승재능력증가폭도개시감소.위리해저일변화규률이급납미입자기막대승재능력적증강궤리,사용고필납미입자기막중기체화입자상호작용적류체역학방정계산납미입자기막중적압력분포.통과계산결과여시험수거적대비,험증납미입자체적분수대승재능력적영향규률.제출병증실납미입자대기막승재능력적증강작용,납미입자기막승재능력연구결과대납미입자기막윤활신형전자축승계통적설계구유공정의의.