Ламинарное течение смазки

УСТОЙЧИВОСТЬ ЛАМИНАРНОГО ТЕЧЕНИЯ СМАЗКИ [c.73]

Существует мнение [68], что возникновение возвратных потоков непременно ведет к турбулентности течения, и потому уравнение Рейнольдса (43) гл. I для длинных подшипников со сплошным слоем смазки неприменимо при значительных эксцентрицитетах цапфы, определяемых соотношением (107). Такое ограничение является все же чрезмерным. В опытах [88] при медленном течении смазки (при малой величине чисел Рейнольдса и Тэйлора) даже при больших эксцентрицитетах цапфы хо 0,6 наблюдалось вполне устойчивое ламинарное течение смазки, сочетавшееся с существованием встречных течений. В гидравлических демпферах согласно соотношению (5) при со = О небольшие встречные течения при О < [c.80]

Весьма своеобразно на устойчивость ламинарного течения смазки влияет кривизна смазочного слоя, выражаемая отношением его радиуса R к средней его толщине Яо. При отсутствии эксцентрицитета цапфы скорость окружного ламинарного течения в цилиндрических координатах выражается соотношением [c.82]

Эксцентрицитет цапфы, пока он невелик ( < 0,3), почти не влияет на устойчивость ламинарного течения. По одним данным такой эксцентрицитет несколько (в пределах 10—15%) снижает критическую величину числа Тэйлора, по другим данным он несколько повышает его. Более значительный эксцентрицитет определенно препятствует образованию вихрей Тэйлора и тем самым стабилизирует ламинарное течение смазки. Обобщая теоретические и экспериментальные данные различных авторов [93, 123, 4], критическое число Тэйлора Ту при эксцентрицитете цапфы можно выразить эмпирической зависимостью [c.83]

Согласно уравнению (ИЗ) турбулентность течения смазки в основном проявляется как кажущееся увеличение вязкости смазки и небольшое сокращение относительной длины подшипника. В случае газовой смазки турбулентность ее течения благодаря повышению чисел В, ускоряет переход к упругому режиму работы подшипника (при 1, 1). Согласно немногим известным теоретическим работам в этой области турбулентный режим течения смазки лишь незначительно влияет на устойчивость роторов и может несколько повышать ее или понижать. При турбулентном течении смазки в условиях малого инерционного сопротивления, когда число 8- < 1, скорость в значительной части сечения смазочного слоя имеет почти постоянную величину, мало отличающуюся от половины окружной скорости вращения цапфы. Поэтому здесь, равно как и при ламинарном течении смазки, действующие на цапфу основные гидромеханические силы обращаются в нуль, когда круговая частота прецессии ротора составляет половину его угловой скорости вращения. [c.86]

Таким образом, условия устойчивости ламинарного течения смазки определяются достаточно надежно. Что касается турбулентного режима, то здесь при расчете колебаний и устойчивости роторов пока приходится пользоваться теми же выражениями силовых компонент, что и для ламинарного режима, внося в расчет некоторые поправки на кажущееся увеличение вязкости смазки. Вместе с тем с ростом быстроходности машин и с применением маловязких смазочных жидкостей и газов могут создаться условия, при которых такие приближения окажутся недостаточными и потребуются дополнительные исследования в этой области. [c.86]

Устойчивость ламинарного течения смазки 73 [c.303]

Аномалия вязкости может благоприятно влиять на уменьшение сопротивлений при работе механизмов. В результате снижения вязкости масла (смазки) с ростом скорости его деформирования увеличение энергетических затрат на деформирование замедляется. Иными словами, чтобы вдвое увеличить объем перекачиваемой по трубопроводу ньютоновской жидкости, необходимо вдвое увеличить перепад давления (при ламинарном течении). Для аномально вязкой жидкости, в частности для загущенных масел и пластичных смазок, удвоение перепада давления приведет не к двукратному, а к существенно большему увеличению расхода. [c.277]

Если здесь пренебречь еще инерционным сопротивлением газа или жидкости и полагать течение смазки ламинарным, то интегрируя эти уравнения по поперечной координате г (рис. 3), получаем выражения, связывающие скорость и давление [c.26]

Здесь Хо — смещение цапфы с компонентами х, у. В обычных условиях работы большинства машин, когда течение смазки ламинарное и силы инерции невелики, давление р находится решением уравнения Рейнольдса (43) или (44) гл. I. [c.33]

До сих пор при расчетах течения смазки предполагалось, что ее течение ламинарное, т. е. что частицы смазки движутся как бы скользящими друг по другу тонкими, не перемешивающимися слоями. Это позволяло однозначно находить скорости смазки в каждой точке канала и вслед за тем давление в смазочном слое и действующие гидродинамические силы. [c.73]

Рассматривалась также устойчивость ламинарного течения при вращении втулки подшипника с некоторой угловой скоростью (02. Тогда появляется новый критерий в виде отношения угловых скоростей втулки и цапфы 0)2 = Оказывается, что вращение втулки существенно стабилизирует ламинарное течение жидкости со скоростью Оср = R%[RI — R + r) ] + -Ь/ 2( 2[(7 i +/ )2 — R i] Ri + r)- Rl — в особенности, если втулка вращается в ту же сторону, что и цапфа. Теоретически ламинарное течение в смазочно.м слое устойчиво при любых скоростях, если угловая скорость вращения втулки превосходит угловую скорость цапфы при вращении их в одинаковом направлении. Это можно объяснить тем, что при вращении втулки центробежные силы прижимают смазку к подвижной поверхности. Наоборот, потеря устойчивости течения при вращении цапфы объясняется тем, что центробежные силы, отбрасывают смазку от вращающейся поверхности. Такое упрощенное представление действия сил, конечно, не охватывает всех особенностей явления потери устойчивости ламинарного течения. Заметим, что никто не пытается представить число Тэйлора (109) в виде отношения центробежных сил инерции к силам вязкого сопротивления, как это почему-то часто делается в отношении числа Рейнольдса. [c.83]

Очень немного имеется сведений об устойчивости ламинарных течений газа. Считается, что в условиях газовой смазки сжимаемость газа несколько стабилизирует ламинарный режим течения. При этом эксцентрицитет цапфы оказывает более слабое влияние, чем при жидкостной смазке. [c.84]

Достоверно известно, что при нарушении ламинарного режима течения смазки увеличивается момент трения, действующий на цапфу и на подшипник. Несколько повышается поддерживающая цапфу гидродинамическая сила, однако не известны надежные измерения этой силы для неламинарных режимов течения смазки. Практически отсутствуют сведения о компонентах гидромеханических сил при колебаниях смазки [1]. Согласно известным измерениям профили давления при турбулентном течении смазки ненамного отличаются от таковых при ламинарном ее течении и подчас укладываются в пределы погрешности измерений. [c.86]

Гидродинамическая теория смазки основана на предположении ламинарного течения однофазной вязкой жидкости через малые зазоры /г, когда параметр Рейнольдса равен [c.200]

Следующий вопрос, имеющий значение для быстроходных валов,— это переход из ламинарного режима течения смазки в турбулентный. Последний повышает момент трения, усиливает образование тепла и, следовательно, дает меньший поток смазки, чем ламинарный режим. [c.3]

Чтобы оценить по достоинству значение работ Н. П. Петрова, нужно учесть, что в то время работы Рейнольдса о сущности ламинарного и турбулентного течения жидкости были мало известны. Позже, проведя глубокий анализ движения вязкой жидкости в канале, образованном двумя поверхностями, находящимися в относительном движении, Рейнольдс показал, что шип может поддерживать нагрузку только при эксцентричном его положении. Свое приближенное уравнение ГТС, разработанное на основании уравнения механики вязкой жидкости Навье — Стокса, Рейнольдс вывел на основании следующих допущений гравитационными и инерционными силами можно пренебречь вязкость смазочной среды постоянна жидкость (смазка) несжимаема толщина пленки смазки мала по сравнению с другими размерами скольжение на границе жидкость— твердое тело отсутствует влиянием поверхностного на--тяжения можно пренебречь смазка является ньютоновской жидкостью. [c.229]

При Ке более 2300 течение турбулентное. Так как в системах смазки металлургического оборудования обычно применяются вязкие масла, а скорости в трубах невелики (0,5 л /се/с), то течение масла в трубах бывает всегда ламинарное. [c.94]

Согласно Куэтту течение в подшипниках скольжения ламинарное при Ре < 1900 и турбулентное при Ре > 1900 (более высокие предельные значения относятся к течению в трубах). Радиальные подшипники с гидродинамической смазкой рассчитывают с помощью метода последовательного приближения или метода вариации путем оптимизации конструктивных и эксплуатационных факторов для достижения малого износа в эксплуатации и благоприятных энергозатрат с учетом имеющихся масел и их вязкости. Число Зоммерфельда, вычисленное по уравнению (19), показывает, относится ли подшипник к категории высокооборотных (низкая нагрузка Р, высокая частота вращения п) при 5о < 1 или к категории высоконагруженных при 5о > 1 (высокая нагрузка, низкая частота вращения) [c.36]

Тепловыделение за счет внутреннего трения в ламинарном плоскопараллельном потоке. Рассматривается относительно простая задача о безнапорном течении высоковязкой жидкости между неподвижной и движущейся пластинами, когда отсутствие разности статического давления вдоль продольной оси х означает, что побудительной причиной движения вязкой жидкости является увлечение ее пластиной, перемещающейся с постоянной скоростью w (рис. 4.4). Такого рода задача может служить упрощенной моделью процесса экструзии в шнековых аппаратах, процесса тепловыделения в слое гидродинамической смазки и т. д. [c.57]

В коротких подшипниках и демпферах с кольцевым смазочным слоем при сплошной смазке в расширяющейся части смазочного слоя согласно второму соотношению (10) осевой поток смазки с двух сторон направлен к середине подшипника, причем смазка течет с замедлением по мере продвижения вдоль осевой координаты 2. Оба этн фактора способствуют турбулизации потока смазки, что становится заметным при Ке > 300 -ь 400. Наоборот, ламинарное течение в сужающейся части смазочного слоя происходит с возрастанием скорости и обладает повышенной устойчивостью. Таким образом, здесь зона возможной неустойчивости ламинарного течения смазки еще более резко, чем в длинных подшипниках, сдвинута в ненагруженную омасть, в область кавитации. [c.81]

Упорные подушки подпятников гидрогенераторов и упорных подшипников других машин обычно имеют входные и выходные грани в виде прямых линий, а внешние и внутренние очертания контура в виде дуг окружностей. При такой форме контура подушек резко изменяется направление потока смазки на границах межподушечного канала, препятствующее сохранению ламинарности течения смазки. При этом возникают большие гидравлические сопротивления при входе потока в канал и при выходе из [c.44]

Такие решения упрощенных уравнений Навье-Стокса или уравнений Рейнольдса, Громеки и других являются в действительности лишь частными решениями общих уравнений Навье-Стокса (33) гл. I. При определенных условиях эти решения устойчивы и выражаемые ими течения смазки действительно наблюдаются на практике. Однако при других условиях ламинарное течение жидкости или газа становится неустойчивым и заменяется более сложными формами течения в виде упорядоченных вихревых или беспорядочных вихревых, турбулентных течений. Теоретический расчет таких течений очень сложен. Несколько проще выполняется анализ тех условий, при которых ламинарное течение теряет устойчивость. Тогда можно рассматривать малые возмущения основного движения и развитие или затухание этих возмущений со временем или с перемещением потока жидкости. При этом уравнения Навье-Стокса (33) гл. I можно линеаризовать по выражениям скорости возмущенных течений, пока эти скорости много меньше скоростей основного ламинарного течения. [c.73]

Большое влияние на устойчивость ламинарного течения оказывают разрыв и кавитация жидкостной смазки. Эти явления существенно нарушают спокойствие течения жидкости и граничные условия течения. Перемещающиеся каверны и брызги вызы- вают значительные возмущения в виде местных случайных вихревых течений. Такие вихри еще не образуют обычного беспорядочного турбулентного течения, отличаясь от него большей масштабностью, более низкими частотами и меньшей устойчивостью. Тем не менее они могут заметно повышать вязкое сопротивление и изменять действующие гидромеханические силы. [c.84]

При более или менее спокойном разрыве смазки, когда можно различать сплошную и несплошную часть слоя (рис. 9), течение в сплошной части слоя обладает теми же особенностями, что и течение в трубах конечной длины. Здесь поток Пуазейля формируется в начальном (входном) участке канала с примерной длиной Ьв около 0,05ЯоКе. При колебательном течении Громеки в случае большой величины инерционного числа ( О > 10) начальный участок значительно короче и имеет длину Ьв 100ЯО Примерно на длине начального участка затухают возмущения ламинарного потока от входных кромок канала, резких выступов и т. п. Стационарное ламинарное течение в коротких каналах (с длиной Ь < 10Lв) переходит в турбулентное при повышенных критических значениях числа Рейнольдса (100) Ке == 4 X X 10 ЯL- . Ламинарные колебательные потоки Громеки при длине канала меньше двух амплитуд колебаний также переходят [c.84]

Теория ламинарного течения жидкости в лабиринтно-винтовом уплотнении с использованием косоугольной инерциальной системы координат, вариационных методов и численного анализа была разработана Каровым [18]. Он также не учитывал вихри и турбулентность жидкости. Исходные дифференциальные уравнения были аналогичны уравнениям гидродинамической теории смазки подшипников. Каров рассматривал прямоугольную форму нарезок как оптимальную по напору при ламинарном [c.22]

Первое, что необходимо сделать, — это получить простую ньютоновскую модель на основе работы Гаскелла [13] и исследования Мак-Келви [11]. Примем следующие допущения течение установившееся, ламинарное и изотермическое жидкость несжимаемая, ньютоновская проскальзывание по поверхности валков отсутствует отношение зазора к радиусу мало (к/Я < I) по всей области, что позволяет считать, что течение происходит через узкую щель с медленно изменяющейся шириной зазора. Таким образом, получаем приближение, характерное для гидродинамической теории смазки, когда профиль скорости при любом значении х считается идентичным профилю скорости между бесконечными параллельными пластинами [c.333]

Переменная вязкость масел при низких температурах, зависящая от скорости течения и режима его (ламинарного или турбулентного) на разных участках системы смазки двигателей, и различные пределы текучести масел делают невозможным расчет их рабочей вязкости на основе обычных уравнений гидродинамики. Поэтому для обоснования течения масел по маслопроводам двигателей при низких температурах (с чем связан крутящий момент, необходимый для поддержания минимального числа оборотов, требующихся для воспламенения горючей смеси, и износ двигателей) применяются моделирующие установки, воспроизводящие маслоподающую систему двигателя того или другого типа. Большую известность получила установка, воспроизводящая маслоподающую систему авиадвигателя [12, 13]. [c.334]

В табл. 1 приведены некоторые результаты, полученные при таком расчете. В основу расчета ве.пичины просачивания, теплообразования и крутящего момента (табл. 1) для торцевого уплотнения средним диаметром 3,5 см, шириной 1,1 см, угловой скоростью 300 рад сек положено ламинарное изотермическое течение жидкости при гидродинамической смазке с толщиной 1ленки 1 /г (10 см) падение давления 8 ат (8 х Ю дн м ). [c.7]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология