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梯形凹槽织构摩擦副润滑场低雷诺数k-ε模型研究
梯形凹槽织构摩擦副润滑场低雷诺数k-ε模型研究
摘要：在减小摩擦副阻力和提高润滑性能的研究领域中，织构表面被广泛应用。本文通过实验和数值模拟研究了梯形凹槽织构表面对摩擦副润滑性能的影响。采用低雷诺数k-ε模型，对凹槽织构摩擦副润滑场进行了模拟，得出了润滑性能的定量评价指标。研究结果表明，梯形凹槽织构表面可以显著减小摩擦副阻力，并提高摩擦副的润滑性能。
1.引言
摩擦副润滑性能的提高对于减小能源消耗和减轻环境污染具有重要的意义。近年来，织构表面作为一种新型的润滑方式受到了广泛关注。织构表面的存在可以改变摩擦副表面的接触形态，使摩擦副之间形成润滑膜，从而减小摩擦阻力。梯形凹槽织构表面具有独特的结构特点，能够形成稳定的润滑膜，因此在摩擦副润滑性能的研究中具有一定的应用潜力。
2.实验方法
本文采用旋转摩擦实验机研究了梯形凹槽织构表面对摩擦副润滑性能的影响。实验采用了不同压力、转速和温度条件下的试验。将实验结果与平整表面进行对比，分析了织构表面对摩擦特性的影响。
3.数值模拟方法
为了更好地理解梯形凹槽织构表面的润滑机制，本文采用了低雷诺数k-ε模型对摩擦副润滑场进行了数值模拟。通过求解流体动力学方程和湍流方程，得到了摩擦副润滑场的流速分布、压力分布和温度分布。通过对比织构表面和平整表面的模拟结果，得出了织构表面对摩擦副润滑性能的影响规律。
4.结果与讨论
实验结果表明，梯形凹槽织构表面与平整表面相比，能够显著减小摩擦阻力。织构表面形成的润滑膜可以有效降低摩擦副之间的接触面积，减小表面粗糙度对润滑性能的影响。数值模拟结果进一步验证了实验结果的可靠性，同时揭示了织构表面润滑机制的物理本质。织构表面对流速分布、压力分布和温度分布的改变，都能够对润滑性能产生积极的影响。
5.结论
通过实验和数值模拟的研究，本文验证了梯形凹槽织构表面对摩擦副润滑性能的改善效果。梯形凹槽织构表面能够显著减小摩擦阻力，并提高摩擦副的润滑性能。此外，数值模拟研究揭示了织构表面润滑机制的物理本质，为继续改进织构表面的设计和应用提供了理论指导。
关键词：梯形凹槽织构表面；摩擦副；润滑性能；低雷诺数k-ε模型；数值模拟
参考文献：
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