本文關(guān)鍵詞：納米流體微量潤滑磨削溫度及對流換熱機理分析與實驗研究

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【摘要】：本論文針對納米流體微量潤滑磨削針對植物油的系列研究還比較少;另外現(xiàn)有的研究大都集中在對納米流體參數(shù)(如納米粒子種類、納米流體濃度、基液種類),射流參數(shù)(如噴嘴距離、噴嘴角度、空氣壓力),磨削用量(如進給速度、磨削深度、砂輪圓周速度、工件種類)等方面對磨削力、磨削溫度和工件質(zhì)量等進行分析討論,而沒有從納米流體物理特性(如粘度、表面張力等方面)對實驗現(xiàn)象做出相對合理的解釋,從而揭示微量潤滑冷卻的科學(xué)本質(zhì)的現(xiàn)象,對植物油基納米流體展開了漸進式的系統(tǒng)研究,討論分析了納米流體微量潤滑冷卻磨削的冷卻換熱機理。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)以磨削機理為基礎(chǔ),分析了磨削過程中主要的磨削參數(shù),如磨削力、磨削溫度、傳入工件的能量比例系數(shù)等,結(jié)合納米流體微量潤滑磨削建立了基于有限差分方法的數(shù)值分析仿真模型,對磨削溫度進行數(shù)值分析。(2)研究了不同種類植物油微量潤滑磨削的換熱性能,將不同種類的植物油,包括蓖麻油、棕櫚油、大豆油、玉米油、花生油、葵花油和菜籽油,作為基油微量潤滑磨削高溫鎳基合金,就磨削溫度和能量比例系數(shù)從植物油的自身特性(粘度、脂肪酸種類和分子結(jié)構(gòu))進行分析討論,選出了換熱效果較優(yōu)的植物油。(3)研究了不同種類納米流體的換熱機理,以冷卻換熱效果較好的植物油為基礎(chǔ)油,以氧化鋁、金剛石、二硫化鉬、碳納米管、氧化鋯和二氧化硅納米粒子制備納米流體進行微量潤滑磨削高溫鎳基合金的實驗,分析了不同納米流體物理特性(導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、接觸角)對換熱機理的影響,選擇出了換熱性能較好的納米粒子。(4)研究了不同濃度納米流體微量潤滑冷卻磨削的冷卻換熱機理,將選擇出的植物油和納米粒子制備成不同體積濃度的納米流體,分析討論了納米流體物理特性(導(dǎo)熱系數(shù)、粘度、接觸角)對磨削力、磨削溫度和傳入工件的能量比例系數(shù)的影響,得到了效果優(yōu)異的納米流體濃度。(5)研究了不同濃度納米流體磨削不同工件材料的換熱性能,通過選擇出的冷卻潤滑效果較好的納米流體,結(jié)合數(shù)值仿真分析了三種典型工件材料(45鋼、鎳基合金和球墨鑄鐵)屬性對磨削力和磨削溫度的作用,并討論了納米流體在磨削區(qū)的狀態(tài)與換熱機理。
【學(xué)位授予單位】：青島理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG580.6

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本文編號：1194789