Viscoelastic effects in lubricated contacts in the presence of cavitation

Viskoelastik yağlayıcılarla ilgili önceki çalışmalar da kavitasyonun varlığını dikkate almadı, bunun yerine kavitasyonun meydana gelmesinin beklendiği bölgelerde negatif basınçlar bildirdi. Önerilen model, kavitasyonun varlığını tanımlamak için Oldroyd-B kurucu modelini kullanır ve polimer gevşeme süresi ile akış süresi ölçeği arasındaki oran olan Deborah sayısının (De) küçük olduğunu varsayar. Bunu yaparken, viskoelastik ince film denklemleri, "Tichy, J., 1996, Non-Newtonian lubrication with the convected Maxwell model." öncülüğüne benzer bir yaklaşımla doğrusallaştırılabilir. De'deki sıfırıncı dereceden çözüm Reynolds denklemine karşılık gelir ve kütlenin korunduğu Elrod-Adams modeli aracılığıyla film kavitasyonunu da açıklamak için değiştirilmiştir. Viskoelastik yağlayıcıların akışı için çeşitli yatak konfigürasyonlarını (i) sarılmamış bir mil yatağını temsil eden bir kosinüs / parabolik profil ve (ii) yağlı kontaklardaki dokulu bir yüzeyi modellemek için cepli bir profil kullanarak modelliyoruz. Kavitasyonun olduğu mil yatağına viskoelastisite katılması, artan basınç dağılımı ne deniyle yağlayıcı filmdeki aktif olmayan (kavitasyon) bölgenin uzunluğunu azaltır. Bu, polimerlerin akışkan film yataklardaki yararlı etkisini doğrulayan De artışıyla yük taşıma kapasitesinde bir artışa neden olur. Cep profilinin artan viskoelastik etkilerle, temas noktasındaki yüzey tekstüre konumuna bağlı olarak yük taşıma kapasitesini artırdığı veya azalttığı gösterilmiştir. Sadece üst yüzeyde hareket olan iki düz plaka arasındaki viskoelastik yağlayıcılar için salınımlı bir sıkışma akış problemi modellenmiştir. Film reformasyonunun artan viskoelastik etkilerle geciktiğinden, büyük De değerlerindeki yük taşıma kapasitesinde bir azalma gözlemlenir. Viskoelastik etkiler güçlendikçe, aktif olmayan bölge, De değerine ulaşana kadar sürekli olarak büyür ve bunun ötesinde, kavitasyon başlangıcında tam bir film reformasyonu meydana gelmez. Çalışma, openFoam araç kutusu kullanılarak doğrudan sayısal simülasyonlara genişletildi. Sıkıştırılamaz, izotermal, iki fazlı akış için bir çözücü ile fazlar arasındaki etkileşimi ve viskoelastik akışkanlar için bir çözücüyü birleştiren bir model önerilmektedir. Ancak, doğrusal olmayan bağlantının bir sonucu olarak kararsızlıklar oluştuğundan, DNS yalnızca düşük De değerleri için geçerlidir.