Dòng chảy chất lỏng ở giao diện cho các hệ thống có độ nhám phân tố không đồng nhất

The European Physical Journal E - 2020
B. N. J. Persson1,2
1MultiscaleConsulting, Jülich, Germany
2PGI-1, FZ Jülich, Jülich, Germany

Tóm tắt

Tóm tắt. Tôi thảo luận về dòng chảy chất lỏng ở giao diện giữa các vật thể rắn với độ nhám phân tố không đồng nhất. Tôi cho thấy rằng lý thuyết môi trường hiệu quả của Bruggeman và lý thuyết điểm giao cắt quan trọng cho kết quả gần như giống hệt nhau về độ dẫn dòng chảy chất lỏng. Điều này cho thấy rằng, trong hầu hết các trường hợp, độ nhám bề mặt được quan sát dưới độ phóng đại cao là không liên quan đối với các vấn đề dòng chảy chất lỏng như sự rò rỉ của các seal tĩnh và việc đẩy chất lỏng ra ngoài. Lý thuyết môi trường hiệu quả dự đoán rằng độ dẫn dòng chảy chất lỏng sẽ biến mất tại khu vực tiếp xúc tương đối A/A0 = 0.5 không phụ thuộc vào độ không đồng nhất. Tuy nhiên, lý thuyết môi trường hiệu quả không giải quyết vấn đề cơ học tiếp xúc đàn hồi mà dựa trên một lập luận hoàn toàn hình học. Do đó, đối với độ nhám không đồng nhất, khu vực tiếp xúc có thể thấm qua ở những giá trị khác nhau của A/A0 phụ thuộc vào hướng. Chúng tôi thảo luận cách điều này có thể được xem xét trong lý thuyết môi trường hiệu quả và lý thuyết điểm giao cắt quan trọng. Tóm tắt đồ họa

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

C. Rotella, B.N.J. Persson, M. Scaraggi, P. Mangiagalli, Eur. Phys. J. E 43, 9 (2020)

C. Yang, B.N.J. Persson, J. Phys.: Condens. Matter 20, 215214 (2008)

Martin H. Müser, Wolf B. Dapp, Romain Bugnicourt, Philippe Sainsot, Nicolas Lesaffre, Ton A. Lubrecht, Bo N.J. Persson, Kathryn Harris, Alexander Bennett, Kyle Schulze, Sean Rohde, Peter Ifju, W. Gregory Sawyer, Thomas Angelini, Hossein Ashtari Esfahani, Mahmoud Kadkhodaei, Saleh Akbarzadeh, Jiunn-Jong Wu, Georg Vorlaufer, András Vernes, Soheil Solhjoo, Antonis I. Vakis, Robert L. Jackson, Yang Xu, Jeffrey Streator, Amir Rostami, Daniele Dini, Simon Medina, Giuseppe Carbone, Francesco Bottiglione, Luciano Afferrante, Joseph Monti, Lars Pastewka, Mark O. Robbins, James A. Greenwood, Tribol. Lett. 65, 118 (2017)

B.N.J. Persson, M. Scaraggi, Eur. Phys. J. E 34, 113 (2011)

Patir Nadir, Effect of Surface Roughness on Partial Film Lubrication Using an Average Flow Model Based on Numerical Simulation (University Microfilms, 1989)

N. Patir, H.S. Cheng, J. Lubr. Technol. 100, 12 (1978)

N. Patir, H.S. Cheng, J. Lubr. Technol. 101, 220 (1979)

F. Sahlin, A. Almqvist, R. Larsson, S.B. Glavatskih, Tribol. Int. 40, 1025 (2007)

J.H. Tripp, J. Lubr. Technol. 105, 458 (1983)

A. Almqvist, J. Fabricius, A. Spencer, P. Wall, J. Tribol. 133, 031702 (2011)

B.N.J. Persson, C. Yang, J. Phys.: Condens. Matter 20, 315011 (2008)

B. Lorenz, B.N.J. Persson, Eur. Phys. J. E 31, 159 (2010)

B. Lorenz, B.N.J. Persson, Eur. Phys. J. E 32, 281 (2010)

B.N.J. Persson, N. Prodanov, B.A. Krick, N. Rodriguez, N. Mulakaluri, W.G. Sawyer, P. Mangiagalli, Eur. Phys. J. E 35, 5 (2012)

Z. Yang, J. Liu, X. Ding, F. Zhang, J. Tribol. 141, 022203 (2019)

A. Papangelo, M. Ciavarella, J. Tribol. 142, 065501 (2020)

Z. Yang, J. Liu, X. Ding, F. Zhang, J. Tribol. 142, 066001 (2020)

A. Wang, M.H. Müser, Finite size effects of the contact area percolation threshold for systems with anisotropic roughness, in preparation

J. Peklenik, Proc. Inst. Mech. Eng. 182, 108 (1967)

L. Afferrante, F. Bottiglione, C. Putignano, B.N.J. Persson, G. Carbone, Tribol. Lett. 66, 75 (2018)

A. Almqvist, C. Campana, N. Prodanov, B.N.J. Persson, J. Mech. Phys. Solids 59, 2355 (2011)

B.N.J. Persson, J. Phys.: Condens. Matter 22, 265004 (2010)

D.A.G. Bruggeman, Ann. Phys. (Leipzig) 24, 636 (1935)

P.A. Fokker, Transp. Porous Media 44, 205 (2001)

M. Scaraggi, Phys. Rev. E 86, 026314 (2012)

M. Scaraggi, Proc. R. Soc. A: Math. Phys. Eng. Sci. 471, 20140739 (2015)

W.B. Dapp, A. Lücke, B.N.J. Persson, M.H. Müser, Phys. Rev. Lett. 108, 244301 (2012)

P.M. Morse, H. Feshbach, Methods of Theoretical Physics, Part 2 (McGraw Hill, 1953) p. 1199

P.J. Olver, Complex Analysis and Conformal Mapping (University of Minnesota, 2018)

Thông tin
Thông tin xuất bản

The European Physical Journal E

Thông tin tác giả