流體潤(rùn)滑機(jī)件微槽表面的流動(dòng)及傳熱數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對(duì)于機(jī)械部件的精度要求越來(lái)越高。潤(rùn)滑油的加入可以有效地提高機(jī)械元件的精度或者減小誤差，對(duì)于機(jī)械元件的正常高效運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。與此同時(shí)，對(duì)機(jī)械元件表面潤(rùn)滑油運(yùn)行工況的研究也被日益重視起來(lái)。
　　格子Boltzmann方法是最近幾十年新興起來(lái)的一種基于微觀分子動(dòng)理論的介觀數(shù)值模擬方法，因其獨(dú)特的理論基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，格子Boltzmann方法自誕生之日起就受到了國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，近年來(lái)，隨著理論基礎(chǔ)的不斷完善

2、，格子Boltzmann方法應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛，如微/納米尺度流、多相介質(zhì)流、多孔介質(zhì)流、非牛頓流體、粒子懸浮流、化學(xué)反應(yīng)流、湍流、磁流體、燃燒問(wèn)題以及晶體生長(zhǎng)等等。與傳統(tǒng)的數(shù)值模擬方法如有限差分法或者有限元法等相比，格子Boltzmann方法具有算法簡(jiǎn)單，對(duì)于計(jì)算機(jī)的要求低，易于編程，邊界處理簡(jiǎn)單，適宜于求解復(fù)雜邊界條件，具有良好的并行等諸多優(yōu)點(diǎn)。
　　本文將格子Boltzmann方法應(yīng)用到模擬機(jī)械元件表面微槽內(nèi)潤(rùn)滑油流體的

3、流動(dòng)工況中。根據(jù)實(shí)際物理情況選擇合適的格子模型：二維單松弛格子Boltzmann模型和雙分布函數(shù)模型。對(duì)兩種模型的網(wǎng)格劃分，速度離散，外力項(xiàng)的添加，平衡態(tài)分布函數(shù)等做了詳細(xì)介紹。并分別將兩種模型的模擬結(jié)果與同等條件下用Fluent軟件模擬的結(jié)果和前人對(duì)同類問(wèn)題（自然對(duì)流）的模擬結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，已驗(yàn)證兩種模型的正確性和可行性。為了便于研究，將機(jī)械元件表面的凹槽或劃痕形狀假定為理想的規(guī)則幾何形狀（梯形、矩形和三角形），比較了三種形狀槽道對(duì)主