發(fā)布時間：2021-04-23 22:44

　　本論文是在國家自然科學(xué)基金項目資助下完成,探討了電磁感應(yīng)熔滲法在制備高溫自潤滑材料過程中的影響因素。論文首先采用熱電磁耦合場的分析方法,建立了自潤滑材料電磁感應(yīng)加熱熔滲的分析模型,對電磁感應(yīng)加熱在自制圓柱燒結(jié)基體材料軸向截面內(nèi)部形成的均勻溫度梯度場進(jìn)行了模擬,研究改變電流或電源頻率的方法對加熱溫度的影響。研究表明：選擇電源頻率為10×104Hz,電流密度為15×106A／m2的加熱工藝參數(shù),不但可以形成潤滑劑熔滲所必須的溫度場,而且在此工況下潤滑劑與基體材料的潤濕角小于90°,潤滑劑粘度低,熔滲阻力小,有利于潤滑劑的熔滲。其次,根據(jù)連續(xù)介質(zhì)理論,采用流體力學(xué)的分析方法,對液態(tài)潤滑劑流體向多孔燒結(jié)基體內(nèi)部宏觀熔滲流動過程中的溫度場、壓力場和速度場的變化進(jìn)行了數(shù)值計算。分析得出：在潤滑劑由熔化到熔滲速度穩(wěn)定的過程中,熔滲溫度場隨著外界熔滲壓力大小和時間長短而變化。外界熔滲壓力與孔隙率越大,對熔滲溫度場的影響越大；熔滲速度與外界熔滲壓力的大小成正比。由于集膚效應(yīng)的作用,在熔滲過程中,基體表層附近潤滑劑粘度最低,熔滲速度最高。最后,建立燒結(jié)基體顆粒間的微觀孔隙流動二維模型,采用低雷諾數(shù)的k-e... 

【文章來源】：武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 高溫自潤滑材料的研究與應(yīng)用
    1.2 多孔熔滲的研究與應(yīng)用
    1.3 課題研究的內(nèi)容、目的及意義
    1.4 課題來源
第二章 電磁感應(yīng)加熱理論及數(shù)值分析方法
    2.1 高溫自潤滑材料電磁感應(yīng)熔滲實驗裝置的結(jié)構(gòu)
    2.2 電磁感應(yīng)加熱原理與特性
        2.2.1 電磁感應(yīng)原理與渦流發(fā)熱
        2.2.2 集膚效應(yīng)與透入深度
        2.2.3 圓環(huán)效應(yīng)
    2.3 電磁感應(yīng)加熱理論模型分析
        2.3.1 電磁場數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 瞬態(tài)溫度場數(shù)學(xué)模型及邊界條件
    2.4 電磁感應(yīng)加熱耦合場分析模型
    2.5 本章小結(jié)
第三章 高溫自潤滑材料電磁感應(yīng)加熱過程數(shù)值分析
    3.1 有限元模型建立
        3.1.1 有限元模型的簡化與假設(shè)
        3.1.2 材料特性
        3.1.3 網(wǎng)格邊界條件
    3.2 數(shù)值計算結(jié)果分析
        3.2.1 電磁場分析
        3.2.2 溫度場分析
        3.2.3 溫度場的影響因素
    3.3 實驗結(jié)果與分析
    3.4 結(jié)論
第四章 熔滲模型與動態(tài)流場數(shù)值分析
    4.1 多孔流動控制方程
        4.1.1 連續(xù)性方程
        4.1.2 動量守恒方程
        4.1.3 能量守恒方程
        4.1.4 組份質(zhì)量守恒方程
        4.1.5 多孔介質(zhì)的達(dá)西定律
    4.2 感應(yīng)熔滲物理模型
    4.3 有限元模型與邊界條件
    4.4 數(shù)值計算結(jié)果與分析
        4.4.1 熔滲過程溫度場分析
        4.4.2 熔滲過程中熔滲速度的變化
        4.4.3 壓力梯度對潤滑劑熔滲過程溫度與速度的影響
        4.4.4 孔隙率對潤滑劑熔滲過程溫度與速度的影響
    4.5 實驗結(jié)果與分析
    4.6 結(jié)論
第五章 高溫自潤滑燒結(jié)材料微孔熔滲流動分析
    5.1 引言
    5.2 汗腺式高溫自潤滑基體材料的多孔模型
    5.3 微觀熔滲流動的數(shù)值分析
    5.4 孔隙大小對潤滑劑微觀流動的影響
    5.5 燒結(jié)頸大小對潤滑劑微觀流動的影響
    5.6 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文總結(jié)
    6.2 建議與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄一 作者在研究生期間發(fā)表的論文



本文編號：3156180