流體潤滑機(jī)件微槽表面的流動及傳熱數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，人們對于機(jī)械部件的精度要求越來越高。潤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，對機(jī)械元件表面潤滑油運(yùn)行工況的研究也被日益重視起來。
　　格子Boltzmann方法是最近幾十年新興起來的一種基于微觀分子動理論的介觀數(shù)值模擬方法，因其獨(dú)特的理論基礎(chǔ)和優(yōu)勢，格子Boltzmann方法自誕生之日起就受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，近年來，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、燃燒問題以及晶體生長等等。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方法具有算法簡單，對于計算機(jī)的要求低，易于編程，邊界處理簡單，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)潤滑油流體的

3、流動工況中。根據(jù)實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。對兩種模型的網(wǎng)格劃分，速度離散，外力項的添加，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)果和前人對同類問題（自然對流）的模擬結(jié)果進(jìn)行了對比，已驗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主