油膜厚度和转速的关系是什么

jsp613

请问，间隙多大时，也就说油膜厚度多大时，某个转速以下无法形成动压膜？
是不是间隙太大，必须加大转速才能形成动压膜。油膜厚度和转速的关系是什么？

zjzbox

建议你看一下《摩擦学原理》温诗铸，或者《工程摩擦学》全永昕，或者70年代大师们的tribology，上面有讲流体动力润滑的雷诺方程。
油膜厚度和轴承的结构形式，表面，润滑油特性，振动等等因素相关很多，有解析解的不过几种，如无限长和无限短轴承。一般而言，转速越大，动压膜的厚度越接近于转动中心，条件是转轴转动时没有偏心，表面光滑，各种性质都是理想状态。
一般是用膜厚比来表示油膜厚度和间隙之间的关系，单纯地说必须要加大转速才能形成动压膜是没有根据的。

jsp613

非常感谢你的建议。我的东西是这样的，一带螺纹的圆柱体，在一管道中旋转，尺寸都属于厘米级，想知道间隙多大时，就形成不了动压膜了，不考虑偏心、振动等因素，表面光滑，可以把各种东西假想为理想状态。

jsp613

一带螺纹的圆柱体，在一管道中旋转，由于螺旋，因而模型能够前进。尺寸都属于厘米级，想知道间隙多大时，就形成不了动压膜了

jsp613

“ 一般是用膜厚比来表示油膜厚度和间隙之间的关系，单纯地说必须要加大转速才能形成动压膜是没有根据的。”
你的意思是间隙和油膜厚度不是一回事？所有的间隙不是都能形成油膜？

zjzbox

你的研究方向恐怕有问题。

jsp613

请问什么问题？油膜的当量刚度系数怎么表示？请赐教

zjzbox

这种旋进运动中的流体状态与轴承有很大差别，边界条件不同。
油膜刚度按照定义，可以定义一个膜厚比与相对承载力关系表示

jsp613

膜厚比指的是偏心量e除以半径间隙c吗？
实际问题是：带螺纹的圆柱体在管道中转动时，假设圆柱体与管道同心，当圆柱体与管道的半径间隙c也就是油膜厚度超过一定数值（大约为2毫米）时，带螺纹的圆柱体不能轴向前进了，不知道是什么原因，猜想是不是油膜振荡了，是不是带螺纹的圆柱体得转速达到这个系统的一节临界转速的2倍了引起油膜的振荡了。油膜厚度在1毫米时，带螺纹的圆柱体行走的速度效果很好。
请帮忙分析这个问题的原因所在。

zjzbox

产生这种问题的原因恐怕是由于边缘泄露量过多，旋进推力过少所致，这是这种旋进机构的本身特点所致。可作如下实验可以验证：使用两种不同粘度的流体，观察产生不行走的临界间隙是否不相同。实际上就是把水换作粘度高一点的油，对比一下，即可验证。

jsp613

请问阁下边缘泄露量过多导致旋进推力减小吗？事实上，我们觉得也应该是旋进推力减小了，轴向方向的力太小了，但是是什么原因导致旋进推力减小了呢？一直在寻找。
不过我们的试验是在封闭管内作的，是不是不存在泄漏呢？
不过，当模型行走速度稳定时，模型在轴向方向的速度是一个定值，也就是说轴向受力合力为零，或者说不存在旋进推力，或者说旋进推力与其它阻力平衡了。你的意思是初始启动的时候，旋进推进太小，以至于启动不了模型了吗？
流体采用的都是硅油，实际上在水里，模型是不行走的。阁下让我用两种不同粘度的流体做试验的用意何在？是想证明与粘度有关吗？

还请阁下多多指教，毕业在即，十分着急，对你的帮助，真的是万分的感谢。

zjzbox

应该是大部分流体运动并没有通过螺旋槽，而是通过与壁面之间的间隙流动，相应地旋进的效果减小。既然有水和硅油效果的比较，可以分析原因，从流场分析出发，说明流体旋进力与结构之间的关系，或许是一篇论文。分析油膜破裂问题，实际上是稳定性问题，比较麻烦。个人建议，仅供参考。

jsp613

问题如下：
1.试验是在封闭管内作的，存在泄漏。当圆柱体与管道的半径间隙c也就是油膜厚度超过一定数值（大约为2毫米）时，带螺纹的圆柱体不能轴向前进了，不知道是什么原因，猜想是不是油膜振荡了，是不是带螺纹的圆柱体得转速达到这个系统的一节临界转速的2倍了引起油膜的振荡了。
2.“ 使用两种不同粘度的流体，观察产生不行走的临界间隙是否不相同 ”，假设不同能得出什么原因？假设相同又能得出什原因。
3.“ 应该是大部分流体运动并没有通过螺旋槽，而是通过与壁面之间的间隙流动，相应地旋进的效果减小 ” ，“ 从流场分析出发，说明流体旋进力与结构之间的关系 ”。流体旋进力与结构有什么关系？如何分析，请提示。
4.“ 分析油膜破裂问题，实际上是稳定性问题，比较麻烦 ”。出现我说的不走的这个现象是否属于油膜破裂，麻不麻烦是另外一回事了。
对不起，问了很多问题，本身是研究这个模型的行走速度的，但牵涉到流体，而实际上我不是研究流体的。
我的模型实际的问题你知道了就是当圆柱体与管道的半径间隙c也就是油膜厚度超过一定数值（大约为2毫米）时，带螺纹的圆柱体不能轴向前进了。出现这个现象我们解释不了。
阁下一定是研究流体的高手，还望你多多指点。导致这个现象的原因可能是什么？

jsp613

试验是在封闭管内作的，不存在泄漏

zjzbox

所谓封闭，主要是指流体是否封闭，这里的泄漏主要指管内流体。我不知道你的试验结构，无法准确描述。如果有可能，可找一些荧光粉（或者发光物质）融入流体，在黑暗的环境内观察荧光粉的流动情况，究竟是旋进状态，还是其它状态（我想是泄露状态）。粘度不同主要说明粘性流体类似于性密封性能，粘性高则泄露少。
旋进力即轴向推力，可以由类似风扇或涡轮机叶片一样，旋转由流场产生对叶片的压力，进而作用到轴上成为旋进推力。那么，根据流场-结构之间的关系可以推算旋进力。进而可以做一些优化的工作。
另外，谢谢你的夸奖。
不过不是谦虚，我不是什么高手，只是学了一些摩擦学的知识，只能算是入门而已。