二甲基硅油的粘度和剪切空化.pdf

1、由于強(qiáng)剪切流的存在，在液壓元件諸如液壓泵或馬達(dá)的配流盤間隙中往往會發(fā)生空化現(xiàn)象，由此導(dǎo)致材料的磨損、空泡侵蝕、噪音等一系列問題。本文利用課題組自制Couette流變儀，針對強(qiáng)剪切流下液體的空化機(jī)理開展研究，主要工作包括下面三個方面：
　　 (1)對課題組研制的新型Couette流變儀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行必要的改進(jìn)并對其功能進(jìn)行拓展。對新型Couette流變儀進(jìn)行了必要的強(qiáng)度校核，得出其可以工作的安全壓力范圍。在解決了如何從電機(jī)輸出力矩得到

2、流變儀工作段力矩的問題基礎(chǔ)上，對使用流變儀測量液體在不同壓力下的粘度的方法進(jìn)行了分析討論.
　　 (2)對500cSt二甲基硅油粘度與含氣量的關(guān)系進(jìn)行研究。利用經(jīng)過校核后的新型Couette流變儀可以測量液體在0-0.5MPa壓力下粘度的特點(diǎn)，分別在硅油剪切速率為2196/s和3660/s(對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為150r/min和250r/min)下，測量了500cSt二甲基硅油在不同含氣量下的粘度；提出了解釋硅油粘度隨含氣量增加而下降

3、的機(jī)理；利用摩爾過量自由焓對Eyring粘度模型中的自由活化能進(jìn)行了修正；通過實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果得出了500cSt二甲基硅油的Gibbs自由能與溫度的關(guān)系，比較得出Gibbs自由能與剪切速率無關(guān)；同時還討論了通過硅油粘度計(jì)算硅油分子與空氣分子相互作用能的方法，該討論為進(jìn)一步研究空化機(jī)理打下了基礎(chǔ)。
　　 (3)對液體在強(qiáng)剪切流下空化的機(jī)理開展研究。利用新型Couette流變儀，考察了壓力、剪切速率以及飽和度對500cSt二甲基硅油空化

4、初生的影響。實(shí)驗(yàn)表明，主應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)不是決定液體空化的根本規(guī)律，或者說使用它判斷空化的發(fā)生是有一定條件的。處于過飽和狀態(tài)下的液體在不受剪切作用時，溶解于其中的氣體也會析出直到達(dá)到新的平衡，這是靜態(tài)條件下發(fā)生的相分離。剪切空化現(xiàn)象也是相分離的一種，與靜態(tài)條件下的相分離不同的是，剪切空化現(xiàn)象是在液體受到剪切作用下發(fā)生的，可以理解為動態(tài)條件下的相分離.非理想液體相平衡與組分間的相互作用能有關(guān)，實(shí)驗(yàn)表明硅油在受到剪切作用時，硅油分子與空氣分子間相互