Rheological Properties of Liquids Under Conditions of Elastohydrodynamic Lubrication

卡罗流体 剪切减薄 剪切速率 材料科学 热力学 流变学 角鲨烷 粘度 润滑油 缩放比例 润滑 非牛顿流体 机械 复合材料 物理 化学 有机化学 几何学 数学
作者
Vikram Jadhao,Mark O. Robbins
出处
期刊:Tribology Letters [Springer Science+Business Media]
卷期号:67 (3) 被引量:45
标识
DOI:10.1007/s11249-019-1178-3
摘要

There is an ongoing debate concerning the best rheological model for liquid flows in elastohydrodynamic lubrication (EHL). Due to the small contact area and high relative velocities of bounding solids, the lubricant experiences pressures in excess of 500 MPa and strain rates that are typically $$10^5{-}10^7\,\text {s}^{-1}$$ . The high pressures lead to a dramatic rise in Newtonian viscosity $$\eta _{N}$$ and the high rates lead to large shear stresses and pronounced shear thinning. This paper presents detailed simulations of a model EHL fluid, squalane, using nonequilibrium molecular dynamics methods to extract the scaling of its viscosity with shear rate ( $$10^5{-}10^{10}\,\text {s}^{-1}$$ ) over a wide range of pressure P (0.1 MPa to 1.2 GPa), and temperature T ( $$150{-}373$$ K). Simulation results are consistent with a broad range of equilibrium and nonequilibrium experiments. At high T and low P, where $$\eta _{N}$$ is low, the response can be fit to a power law, as in the common Carreau model. Shear thinning becomes steeper as $$\eta _{N}$$ increases, and for $$\eta _{N}\gtrsim 1$$ Pa s, shear thinning is consistent with the thermally activated flow assumed by another common model, Eyring theory. Simulations for a bi-disperse Lennard–Jones (LJ) system show that the transition from Carreau to Eyring is generic. For both squalane and the LJ system, the viscosity decreases by only about a decade in the Carreau regime, but may fall by many orders of magnitude in the Eyring regime. Shear thinning is often assumed to reflect changing molecular alignment, but the alignment of squalane molecules saturates after the viscosity has dropped by only about a factor of three. In contrast, thermal activation describes shear thinning by six or more decades in viscosity. Changes in the diagonal elements of the stress tensor with rate and shear stress are also studied.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
雪花完成签到 ,获得积分10
1秒前
5秒前
xzy998应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
11秒前
MM完成签到,获得积分10
13秒前
弈天完成签到 ,获得积分10
20秒前
lhn完成签到 ,获得积分10
23秒前
Li完成签到,获得积分10
24秒前
Dliii完成签到 ,获得积分10
24秒前
852应助外向的妍采纳,获得10
24秒前
32秒前
郭小白完成签到 ,获得积分10
33秒前
外向的妍发布了新的文献求助10
37秒前
dhjsks完成签到,获得积分10
37秒前
小狮子完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
struggle完成签到 ,获得积分10
41秒前
犹豫代曼发布了新的文献求助10
46秒前
hy1234完成签到 ,获得积分10
54秒前
633完成签到 ,获得积分10
54秒前
gengsumin完成签到,获得积分10
54秒前
欣喜的香菱完成签到 ,获得积分10
58秒前
zhengts完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zjh完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
个性大白菜真实的钥匙完成签到 ,获得积分10
1分钟前
粗犷的冷霜完成签到,获得积分10
1分钟前
clm完成签到 ,获得积分10
1分钟前
激动的xx完成签到 ,获得积分10
1分钟前
muzi完成签到,获得积分10
1分钟前
kaiz完成签到,获得积分10
1分钟前
加油杨完成签到 ,获得积分10
1分钟前
诚心天晴完成签到 ,获得积分10
1分钟前
乌特拉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
ChatGPT发布了新的文献求助10
1分钟前
bkagyin应助Damon采纳,获得10
1分钟前
明理的亦寒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
bigpluto完成签到,获得积分0
1分钟前
kaige88完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Adverse weather effects on bus ridership 500
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6350671
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8165306
关于积分的说明 17182105
捐赠科研通 5406866
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2862727
邀请新用户注册赠送积分活动 1840290
关于科研通互助平台的介绍 1689463