滑移速度对织构表面气穴效应的影响

来源：机床与液压杂志2017年第13期北京时间：

作者：曹淑华

单位：大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院；大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院；大连海事大学交通运输装备与海洋工程学院

摘要：为研究不同的滑移速度对织构表面气穴效应的影响，建立单个微凸体织构的二维计算模型，利用CFD方法模拟不同滑移速度下气穴效应在气体体积率、压力分布和壁面剪切力等方面的表现。研究结果表明：当滑移速度不超过5 m/s时，织构表面的流体中不产生气穴；当滑移速度由5 m/s逐渐增大到20 m/s时，在织构流体出口端的收敛区将生成气穴，气穴的大小随着滑移速度的增大而减小，气穴处的气体体积率随着滑移速度的增大而增加；当滑移速度继续由20 m/s增大至30 m/s之间的某值以后，气穴的大小不再减小，气体的体积率仍随滑移速度的增大而增加。滑移速度在5~30 m/s的范围内，滑移速度越大，产生的额外承载力越大，壁面剪切力越大。此外，气穴的存在有助于降低壁面剪切力。

关键词：滑移速度; 织构表面;气穴效应;气体体积率;壁面剪切力

基金资助：国家自然科学基金资助项目（51379025）