雾化参数影响CMQL油滴特性研究

"雾化参数对CMQL油-气流场中油滴特性的影响" 在机械加工领域，润滑技术是提高加工效率和降低能耗的关键因素之一。CMQL（Cryogenic Minimum Quantity Lubrication，低温微量润滑）是一种先进的润滑技术，它结合了低温介质和极少量的切削液，以实现高效的冷却和润滑效果。该技术的核心在于通过雾化将切削油转化为微小的油滴，这些油滴与低温气体混合后形成流场，从而在切削过程中提供冷却和润滑。 本文由张成良、张松、吕盈和张涛共同完成，研究了雾化参数如何影响CMQL油-气流场中油滴的特性。他们运用了计算流体动力学（CFD）这一数值模拟方法，对这一复杂流场进行了详尽的分析。首先，他们通过测量喷嘴的实际尺寸，建立了一个精确的三维计算域模型，并进行了网格划分，这一步对于准确捕捉流场动态至关重要。接着，他们定义了控制方程，包括纳维-斯托克斯方程和连续性方程，以描述流体的流动行为，并设置了相应的边界条件，如喷嘴出口速度、气体流量、以及低温条件下的空气温度等。 通过正交试验设计，研究团队系统地考察了不同雾化参数，如空气温度、气体流量和切削油用量对油滴特性的影响。实验结果表明，降低空气温度能显著降低油滴的温度，这对于增强冷却效果尤为有利。同时，增加气体流量可以提高油滴的运动速度，有助于更好地覆盖切削区域，而增加切削油的使用量则可以使得油滴尺寸减小且分布更均匀，这有助于改善润滑性能。 优化雾化参数对于实现CMQL技术的高效应用至关重要。降低空气温度、增大气体流量和适当增加切削油量，可以生成温度低、运动速度快、尺寸小且分布均匀的油滴，这些油滴能够更好地发挥其冷却和润滑作用，从而提升切削过程的效率和工件质量。这一研究对于理解CMQL润滑机制，改进润滑系统设计，以及在实际生产中优化工艺参数提供了理论依据和实践指导。