Table of Contents
תפקידם של Fluid Mechanics בפיתוח לובריקאים ידידותיים לסביבה וגראזס
מכניקת פלויד היא משמעת בסיסית בהנדסה ונוסחאות של lubricants מודרני ו greases. כמו תעשיות גלובליות להאיץ את המעבר שלהם לקראת פעולות בר קיימא, הביקוש ל lubricants ידידותי לסביבה הממזערת את הנזק הסביבתי ללא ביצועים מתקדמים מעולם לא היה יותר דחוף.הבנת התנהגות זרימה, מול דינמיקה סביבתית, ויציבות של נוזלים אלה תחת תנאים תפעוליים אמיתיים היא חיונית לפיתוח מוצרים כי הם קריטיים ולבחון את התכונות של נוזל קריטי, עיצוב קריטי.
הבנה של מכניקה פלובריית במערכות Lubrication
מכניקת פלויד, כזרוע של פיזיקה, בוחנת כיצד נוזלים וגזים מתנהגים תחת כוחות שונים ותנאי גבול. בהקשר של סיכה, מכניקת נוזל מספקת מסגרת אנליטית לחיזוי איך צורות סרט סיכה, מתחזק עומס, ומבטל חום בין משטחים נעים. הבנה זו חיונית למהנדסים וטריבולוגים המעצבים סיכה שמפחיתים חיכוך, לובשים, ומגבילים את החיים.
עקרונות של Fluid Flow
ההתנהגות של lubricants נשלטת על ידי משוואות Navier-Stokes, המתאר את התנועה של חומרים נוזליים מולקווס. משוואות אלה חשבון עבור ⁇ לחץ, מתחים מולקול, וכוחות אינפורמטיביים הקובעים כיצד עובר סיכה דרך פערים צרים, נושאים, ומכשירים.
מספר ריינולדס, כמות שאינה ממדית המאפיינת משטרי זרימה, חשוב במיוחד בלחיצות.במגעים הכי שופעים, מספר ריינולדס הוא נמוך, המציין זרימת לminar.משטר זה מאפשר לסרטים בעלי יכולת חיזוי, יציבים, אשר מפרידים בין פני השטח ומונעים מגע מתכת-למטרי.
Rheology and Lubricant Performance
Rheology, המחקר של עיוות וזרימה של החומר, הוא ענף מיוחד של מכניקת נוזל אשר מודיע ישירות לפורמולה lubricant. רוב lubricants להפגין התנהגות לא ניוטונית, כלומר השינויים העקיצות שלהם עם שיעור היררות יישומי.זה מאפיין של כיר-אינינג הוא קריטי לאיזון של משאבות דלת-טמפרטורה נמוכה עם כוח עתיר, במיוחד, כדי לספק עמידות עבה של חום, בתנאי חום, בתנאי חום, בתנאי חום מורכבים, ושישה מתוחים, על פני יכולת מוב, עמידות גבוהה, בתנאי חום מתוחה, בתנאי חום מתוחים, גמישה, עמידות גבוהה, עמידות, עמידות גבוהה, על פני השטח של אנרגיה מוב, על פני השטח של עמידות, עמידות, על פני השטח שלה, עמידות גבוהה, עמידות גבוהה, עמידות, עמידות, עמידות, עמידות גבוהה, על פני השטח שלה, עמידות גבוהה, עמידות, על פני השטח הדליקה, על פני קרינת שומן מתוחה, היא גבוהה, עמידות גבוהה, עמידות בפני רמות עמידות בפני חום מתוחים, היא קריטית של אנרגיה מתוחה, עמידות גבוהה, היא קריטית של אנרגיה מתוחה, היא קריטית של אנרגיה מובנית, היא קריטית של אנרגיה מתוחה, היא גבוהה, עמידות גבוהה, היא גבוהה, היא גבוהה, עמידות
היחסים בין לחץ שייר לבין קצב הירר, לעתים קרובות מתודגם על ידי הרשל-בולקלי או משוואות קסון, מאפשר לנוסחאות לחזות כיצד lubricant יפעל ביישומים ספציפיים.עבור לובריקנים ידידותיים לסביבה, השגת פרופיל הקרותולוגי הנכון הוא מאתגר במיוחד כי שמנים ביו-דידידיים ועובי-קיימא לעתים קרובות יש תכונות שונות מאשר חומרים דלים נפט קונבנציונליים.
שינוי גיבוש נהיגה סביבתי
תעשיית lubricant נמצאת תחת לחץ גובר להפחית את טביעת הרגל הסביבתית שלה. מינרלים מבוססי שמן מינרלים שמן יכול להימשך באדמה ומים במשך עשרות שנים, הצבת סיכונים למערכת האקולוגית ובריאות האדם. Spills, דליפות, וסילוק לא תקין של lubricants לתרום לזיהום מים קרקע. בתגובה, גופים רגולטוריים ברחבי העולם ביססו קריטריונים מחמירים עבור יכולת ביולוגית, רעילות, תוכן , אמפירי, , משיכה , משיכה .
נוף REALORTORTORTOR
תוכנית Ecolabel של האיחוד האירופי, העיצוב של הסוכנות להגנת הסביבה של הסוכנות האמריקנית לתכנית הסביבה, וסטנדרטים לאומיים שונים במדינות כמו גרמניה וקנדה קובעות קריטריונים עבור lubricants מקובל סביבתית.תקנים אלה דורשים בדרך כלל כי lubricants להפגין ביו-degradability מוכן, המוגדרים כ -60% לפחות בתוך 28 ימים תחת תנאי בדיקה סטנדרטיים, ומציגים רעילות וקטונית נמוכה לאורגניזמים מימיים.
דינמיקת נוזל מכני לשחק תפקיד ישיר במילוי דרישות אלה.לדוגמה, lubricants עם מהירויות נמוכות יותר הם בדרך כלל יותר biodegradable כי הם מתפזרים יותר בקלות במים ולהציג אזור משטח גדול יותר לפעולה מיקרוביאלית. עם זאת, מהירויות נמוכות יותר של קוצר ראייה לא יכול לספק עובי סרט נאות ביישומים עומס גבוה.
(ה) ארגונים תעשייתיים כגון:0.10.10.10.1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
Biodegradability ו- Ecotoxicity
ביודות אינה רק נכס כימי; היא מושפעת מהמצב הפיזי והניידות של הלובריקן בסביבה. מכניקת פלויד עוזרת לחזות כיצד מתפשט סיכה שפך, חודרת אדמה, אינטראקציה עם מי קרקע. Lubricants עם מתח משטח נמוך יותר ומהירויות נמוכות יותר מתפשטות מהר יותר, פוטנציאל להגדיל את האזור של זיהום, אבל גם מאיץ על ידי חשיפת פעילות מיקרובינציה יותר.
הבנת תופעות תחבורה אלה מאפשר לנוסחאות לעצב lubricants כי מאזן ביצועים עם בטיחות סביבתית.לדוגמה, סיכה בשימוש בשרשרת יער חייב להיות מאוד biodegradable ולא רעיל כי הוא שוחרר ישירות לסביבה במהלך ניתוח. מכניקת פלויד מודלים יכול לעזור אופטימיזציה של מולטי וזרימה תכונות של lubricants כאלה כדי להבטיח שהם מספקים סיכה נאותה תוך צמצום סביבתית מתמשכת.
Fluid Mechanics בעיצוב Lubricant ידידותי לסביבה
העיצוב של lubricants ידידותי לסביבה ו greases הוא ביסודו תרגיל מכניקת נוזל יישומי.כל תכונה ביצועים, עובי הסרט לחיכוך coefficient להעברת חום, תלוי בתכונות זרימה של lubricant. פורמולטורים להשתמש עקרונות מכניקה נוזל כדי לאזן דרישות מתחרים להשיג ביצועים אופטימליים בטווח של תנאי הפעלה.
אופטימיזציה של טמפרטורה וטמפרטורות
הוויתור הוא הנכס החשוב ביותר של סיכה.זה קובע את עובי הסרט lubricant, כמות החיכוך שנוצר, והקלות שבה זורם lubricant לתוך נקודות מגע קריטי.עבור סיכה ידידותית לסביבה אקולוגית, אופטימיזציה של קוסמטיקה הוא מסובך על ידי העובדה כי שמנים בסיס ביו-מרוד, כגון שמנים צמחיים סינתטיים ו stericstrasually שונה התנהגות מינרלים חד-זמנית.
מדד ההנעה (VI) מודד כמה משתנה מולקולות של lubricant עם טמפרטורה. גבוה 6 lubricants לשמור על דיוק עקבי יותר בטווח טמפרטורה רחב, מתן הגנה טובה יותר בשני התחלה קר ומבצע עתיר רוח גבוהה. מכניקת פלויד מודל באמצעות משוואה וולטה או ה- ASTM D156cosity-tempcosity-eraera מאפשר למהנדסים לחזות כיצד המועמד יבצע נוסחת שדה.
לובריטים ידידותיים לסביבה על בסיס שמן צמחי שמש גבוה, שמן קנולה, או אסטרים פוליול לעתים קרובות להציג את השישי העליון בהשוואה שמנים מינרלים של מהירויות דומות.עם זאת, הם עשויים גם להציג יציבות מחמצן גרועה, אשר יכול להוביל להגדלת הסטיות ו היווצרות סלפטפט לאורך זמן.
Shear Stability and Film Formation
יציבות Shear מתייחסת ליכולת של lubricant להתנגד לאובדן חד-משמעי תחת לחץ מכני.בסביבות גבוהות של כיאות כגון שיני הילוכים, אלמנטים מתגלגלים, משאבות הידראוליות, השרשראות פולימריות של מנטרים מולקולות מולקולות מול מקבילות מכניות, המוביל לירידה קבועה בקוצר רוח.
מכניקת פלויד מספקת את המסגרת לחיזוי שערי הרדאר בתנאים ספציפיים ליצירת קשר גיאוגרפית.לדוגמה, שיעור ההאר בכתב עת הנושא ניתן להעריך כמהירות פני השטח המחולקת על ידי עובי הסרט. בתנאים תפעוליים טיפוסיים, שערי הרהר יכולים לנוע בין 105 ל 107 שניות reciprocal. על ידי מודל תנאים אלה במעבדה באמצעות טכניקות כגון בדיקת קורט אורבאן או את ה-Crecarredtredted, ניסוח, יכול להעריך את הסימולטורים חזקים של מודלים של מודלים של מודלים של מודלים חזקים של מודלים.
היווצרות סרטים היא אזור אחר שבו מכניקת נוזל היא הכרחית. עובי הסרט lubricant הפרדה שני משטחים נשלט על ידי קרינת Elastohydroדינמית (EHL) אשר משלב מכניקת נוזל עם עיוות אלסטי של מוצקים מגע.עבור לוביטרים ידידותיים לסביבה אקולוגית, את עובי הלחץ-קוגני יעילות, המתאר כיצד עלייה מולקולנוע עם לחץ, הוא מודלים קריטיים של פחמן קריפטים שונים.
התנהגות זרימה ב Geometries
מכונות אמיתיות לעתים נדירות יש פערים פשוטים, אחידים. Bearings, הילוכים, וחותמות תכונה מורכבת גיאוגרפית עם סלקציה משתנה, מרקמים משטח, ומעברים אספקה. מכניקת פלויד מאפשרת למהנדסים לייצר זרימה סיכה דרך גיאומטריות אלה באמצעות דינמיקות נוזליות חישוביות (CFD) ושיטות מספריות אחרות.
עבור greases, התנהגות זרימה מאתגרת במיוחד כי הם לא ניוטוניים ולעתים קרובות להציג קירק, מתח מניב, ואת זמן תלוי tixotropy. חיזוי איך זורם דרך מערכת סיכה מרכזית, אקדח חיץ, או גזע מוביל דורש מודלים רזהולוגיים קפדני ואימות ניסיוני קפדני.
הלחץ של שיבוש בתשואות קובע האם הוא יישאר בתוך נושא או נצף לאורך זמן.עבור יישומים רגישים לסביבה כגון עיבוד מזון, טיפול במים, או ציוד ימי, דליפות נפוחה יכולה להיות השלכות חמורות. מכניקת פלויד מודלים עוזר לייעל את הלחץ התשואות ואת ההתאוששות הטרופית של מחסנים ידידותיים לסביבה כדי להבטיח שהם נשארים במקום בעוד הם עדיין דליפות, דליפות וניתות.
פורמולה מדע ל Lubricants
ניסוח של lubricants ידידותי לסביבה אקולוגית דורש מבחר זהיר של שמנים בסיס, עבה, ותוספים כי באופן קולקטיבי לעמוד בביצועים, ביודות ומטרות רעילות. מכניקת פלויד מודיעה לכל אחת מהאפשרויות הללו על ידי חיזוי האופן שבו ניסוח יפעל בתנאים יישום.
שמן בסיס Biodegradable Base Oils
שמנים ירקות כגון אונס, סויה, שמן דקל שימשו כמו lubricants במשך מאות שנים, אבל יציבותם החמצית והעשירים טווח הטמפרטורה המוגבל שלהם הגבילו את השימוש שלהם מבחינה היסטורית esters סינתטיים מודרניים, כולל esters פוליול, מתיםסטרים מורכבים, מציעים ביצועים טובים יותר באופן משמעותי תוך שמירה על יכולת ביולוגית גבוהה.
ההתפתחויות האחרונות בתאים סינתטיים מבוססי ביו-בסיס מזין מתחדשים כגון שמן קסטר, שמן ג'טרופא ושמן מיקרו-גאה מרחיבים את האפשרויות הזמינות לנוסחאות.כל מזון מניב פרופיל ייחודי של רשתות חומצה שומנית, המשפיע על התכונות התרולוגיות והטריבולוגיות של מכניקת שפעת מבוזרת סיים מספק בסיס רציונלי להשוואה אפשרויות אלה ובחירת הבסיס האופטימלי עבור יישום שמן אופטימלי עבור יישום שמן.
(ב) מחקר שפורסם בכתבי עת כגון FLT:0)Tribology InternationalBuildFal ReveFLT:1 ו- (FLT:2Lubrication SciencecioFLT 3: 3) הראה כי לובריקים המבוססים על אסטר יכולים להתאים או לעלות על ביצועי שמנים מינרליים קונבנציונליים ביישומים החל ממערכות הידראוליות ועד לטורפות רוח.
מערכות Additive
תוספות כגון סוכנים נגד-מלכי, ממריצים חיכוך, נוגדי חמצון, מעכבי חלודה חיוניים להשגת ביצועים סבירים סיכה.עם זאת, תוספים קונבנציונליים רבים הם רעילים או ביודידה גרועה, והם חייבים להיות מוחלפים כאשר ניסוח של סיכה ידידותית לסביבה אקולוגית.האתגר הוא למצוא כימאים חלופיים המספקים פונקציונליות שוות ערך ללא אישורים סביבתיים.
מכניקת פלוריד ממלאת תפקיד בהבנה כיצד תוספים אינטראקציה עם הסרט lubricant. לדוגמה, תוספים אנטי-wear כגון חיוגkyldithiopupt (ZDDP) יוצרים משולשי מגן על פני משטח מתכת באמצעות תגובות כימיות המושפעות על ידי טמפרטורה, לחץ, וקצב Shear.מודלים אלה דורשים הפיכה עם כימיה פני השטח ונוטיקה עבור lubofort-reicicial luants, כגון גישות דלקתיות, כגון phos, כגון phosssssssortic, או תרכובות אורגניים, כגון , כגון irptosics.
מאמתים של פריצה, אשר להפחית את האפקטיביות של חיכוך בגבולות ומשטרים משולבים, לעתים קרובות להסתמך על היווצרות של מונושכבות מולקולריות על פני השטח.יעילותם של מונושכבות אלה תלויה בתנאי זרימה שמביאים את המולקולות למשטח ואת הכוחות הרדאר שעלולים להסיר אותם.הבנת תהליכי תחבורה ומודעות אלה חיונית עבור בחירת מערכות מודולר חיכוך וקידוד.
מבנה גראז ומערכות ת'יקנר
גראס הם לובריטים למחצה מורכבים שמן בסיס, עבה, ותוספים. עבה טפסים רשת תלת-ממדית אשר מערימת את שמן הבסיס ונותן את המידות האופייניות שלה. עבהeners כוללים סבון מתכתי כגון ליתיום 12-hydroxystearate, סבוכות, פוליאור, ואיברים עבור מחסנים, כמו חומרים צמחיים צמחיים מורכבים, כגון garchericericericial, כמו חומרים צמחיים דמויי תיבות של תאים, כמו garericericericericericericericericericericers.
ההתנהגות התרולוגית של סיפוק היא נקבעת על ידי המיקרו של רשת עבה. הגודל, הצורה והיחס היבט של סיבים עבים, כמו גם את הכוח של האינטראקציות ביניהם, לשלוט בלחץ התשואות, הירויים של הרה, ואת קצב ההתאוששות של פיקסלים. מכניקה פלויד מספקת את הכלים לאפיין תכונות אלה ולהתייחס אותם לביצועים ביישומים כגון אלמנטים מתגלגלים, חומרים מתפתלים, ציוד סגסוגת ועיבודקים.
מודלים של שיבוש דרך קטעים צרים או או שלווים דורשים משוואות חוקתיות שלוכדות את ההתנהגות הלא-ניוטונית שלה.מודל הרשל-בולקלי, הכולל מונח מתח תשואה ואינדקס זרימת כוח-חוק, משמש נרחב למטרה זו.מודלים מתקדמים יותר, כגון ה-Paranastasiouization או מודל Bautista-Manero, את הזמן יכול ללכוד תנאים מתקדמים יותר, כי היא שינוי התנהגות חשובה.
Fluid Dynamics בפיתוח
דינמיקת נוזל Computational (CFD) הפכה כלי חיוני לפיתוח וקידוד של סיכה ידידותית לסביבה ורווחים. CFD מאפשר למהנדסים לדמות את זרימת lubricants דרך גיאוגרפיות מורכבות, לחזות עובי סרט וחלוקות לחץ, ולהעריך את ההשפעות של שינויים עיצוב ללא בנייה ובדיקה של אבטיפוס פיזי.
תוכנת CFD המודרנית יכולה להתמודד עם זרימת multi-phase, rheology לא-Newtonian, אפקטים תרמיים, וגבולות נעים, מה שהופך אותו מתאים היטב לבעיות סיכה. יישומים כוללים סימולציה של זרימת שמן בסופים מנועים, הפצה שיבוש בנשאות, והאינטראקציה בין מטוסי סיכה ושיניים הילוכים.
הפיתוח של מודלים מדויקים CFD דורש נתונים ריתולוגיים באיכות גבוהה עבור lubricant להיות מדמיינת.זה כולל את הסטיות כתפקוד של טמפרטורה וקצב, צפיפות, מוליכות תרמית, ויכולת חום מסוימת. עבור גילוח, נתונים נוספים על מתח מניב, thixotropy, וקירק התנהגות נדרשים.
CFD משמש גם כדי לייעל את העיצוב של מערכות משלוח סיכה, כגון מטוסי שמן, ננומטרים ריסוס ורשתות הפצה מחוספס. על ידי מודל של זרימת lubricant דרך המערכות האלה, מהנדסים יכולים להפחית פסולת, לשפר כיסוי, להבטיח כי רכיבים קריטיים לקבל סיכה נאותה.זה חשוב במיוחד עבור lubrire ידידותי לסביבה, אשר עשוי להיות יקר יותר מאשר מוצרים קונבנציונליים לשימוש יעיל ככל האפשר.
תוכנית הבחירה הבטוחה של הסוכנות להגנת הסביבה:2FLT 3: מספק הדרכה והכרה עבור lubricants ומוצרים אחרים העומדים בקריטריונים סביבתיים מחמירים. יצרנים רבים משתמשים ב-CFD וכלי מודלים אחרים כחלק מתהליך פיתוח המוצר שלהם כדי להשיג הסמכה בטוחה יותר.
יישומי תעשייה ומחקרי מקרים
לובריקים ידידותיים לסביבה ורווחים הם מציאת יישומים על פני מגוון רחב של תעשיות, מונעים על ידי דרישות רגולטוריות, מטרות קיימות תאגידיות, וביקוש לקוחות. מכונאי פלויד ממלא תפקיד מרכזי בכל אחת מהיישומים האלה על ידי הבטחת כי סיכה ביצועים באופן אמין תחת התנאים הספציפיים נתקלו.
רכב ותחבורה
תעשיית הרכב היא אחד הצרכנים הגדולים ביותר של lubricants, ואת המעבר לעבר כלי רכב חשמליים הוא יצירת אתגרים חדשים והזדמנויות עבור ניסוחים ידידותיים לסביבה.יחידות לנהוג ברכב חשמלי לפעול במהירויות גבוהות יותר ופרופילי טמפרטורה שונים מאשר מנועי הבעירה פנימית, הדורשים סיכה עם תכונות ריאה ורחום ספציפיות.
עבור מנועי הבעירה פנימית, lubricants ידידותי לסביבה יכול להפחית את ההשפעה הסביבתית של שינויי שמן, דליפות וסילוק.עם זאת, הם חייבים לעמוד בדרישות הביצוע תובעניות כולל יציבות עתירה גבוהה, התנגדות הרהר, והתאמה עם חותמות ומערכות טיפול. מנגנוני Fluid מסייע לאזן את הדרישות הללו על ידי חיזוי איך lubrit מתנהג במעגל הנפט, כולל שמן, משאבות, צינורות, וטרמות.
מכונות תעשייתיות
מכונות תעשייתיות כגון דחיסות, מערכות הידראוליות, ציוד ונושאות פועלות בטווח רחב של עומסים, מהירויות וטמפרטורות.מערכות הידרוקוליות, במיוחד, הן רגישות לשינויים במהירויות כי הן מסתמכות על זרימה נוזלית מדויקת כדי לשדר כוח ושליטה תנועה.נוזלים הידראוליים ידידותיים לסביבה על בסיס esters סינתטי או שמנים צמחיים חייבים לשמור על דיוק על פני טווח התפעולי כדי להבטיח ביצועים אמינים.
תעשיית עיבוד המזון והמשקאות יש דרישות ספציפיות עבור lubricants אשר עשויים לבוא במגע מקרי עם מוצרי מזון. lubricants כיתה מזון חייב להיות לא רעיל, ריחני, וחסר טעם, והם חייבים לעמוד בדרישות NSF H1 או H2 רישום דרישות. הרבה lubricants בעלי רמות מזון יש לגבש באמצעות שמנים מינרלים לבנים, פחמימנים סינתטיים, ירקות או שמן, והם חייבים להפגין כראוי מכונאים נוזל מתאים כדי לספק עמידות לשרירים.
מריר ומחוצה לה
התעשייה הימית נמצאת תחת בדיקה מסוימת מכיוון שהודעות lubricant יכולות להשפיע ישירות על מערכות אקולוגיות קוהרטיות.ביודידים בעלי ערך רב יותר ויותר על צינורות חרישיים, מערכות הידראוליות, ציוד סיפון ויישומים אחרים שבהם דליפה למים אפשרית.הארגון הימי הבינלאומי הקים הנחיות עבור סיכה מקובלת סביבתית באוניות, נמלים ואזורים רבים של החוף יש מגבלות נוספות.
לובריטים ימיים חייבים להופיע באופן אמין בתנאים קשים כולל חשיפה למים מלוחים, לחות גבוהה ותנודות טמפרטורה רחבות. מכניקת פלויד מסייעת למהנדסים לעצב מערכות סיכה המונעות מים בתוקפנות, לשמור על עובי הסרט תחת עומס, ולעמוד בפני רחצה על ידי מי הים.עבור רכיבים מחוסנים-מחוסנים כגון עומסים ומכונת סיפון, את הלחץ וההתנגדות למים של גרפיטימפוסקים הם תכונות קריטיות שניתן לייעל באמצעות מודל רסן.
קווי עתיד וגבולות מחקר
תחום של lubricants ידידותי לסביבה מתפתח במהירות, עם חומרים חדשים, מודלים טכניקות, דרישות יישום מתעורר באופן קבוע. מכניקת פלויד תמשיך לשחק תפקיד מרכזי באבולוציה זו, המאפשר פיתוח של מוצרים שהם גם אחראי לסביבה וטכני מעולה.
אזור מבטיח אחד הוא השימוש של למידת מכונה ואינטליגנציה מלאכותית כדי להאיץ את ניסוח ובדיקה של סיכה חדשה.על ידי הכשרת רשתות עצביות על נתונים גדולים של מדידות rheological ו tribological, החוקרים יכולים לחזות את הביצועים של פורמולות חדשניות ללא בדיקות מעבדה נרחבות.טכניקות אלה הן בעלות ערך במיוחד עבור סיכה ידידותית לסביבה אקולוגית, שבו המרחב העיצוב הוא גדול ומספר של בסיס בר קיימא ושילובים הוא גדל במהירות.
גבול נוסף הוא התפתחותם של לוברינטים חכמים שיכולים להתאים את תכונותיהם בתגובה לתנאי הפעלה.לדוגמה, למקם עצמים שופעים שמשחזרים את התקינות שלהם לאחר שחצץ, או lubricants המשחררים תוספים בתגובה לטמפרטורה או שינויים בלחץ, נחקרים באמצעות עקרונות מכניקה מתקדמת של נוזל.
ננוטכנולוגיה עושה גם דרכים לתוך סיכה ידידותית לסביבה אקולוגית. nanoparticles של חומרים כגון גרפן, molybdenum disulfide, ואת בורון nitride יכול לשפר את החיכוך וללבוש תכונות של lubricants ב ריכוזים נמוכים מאוד. עם זאת, גורל סביבתי ו רעילות של חלקיקים חייב להיות מוערך בקפידה.
טריבולוגיה ירוקה, תת-קרקעית מתפתחת, אשר מתייחסת לעקרונות תלת-חמצני לקיימות סביבתית, מדגישה את התפתחותם של הלואביקים המתחדשים, הביו-דידיים, ולא רעילים. מכניקת פלויד היא משמעת ליבה של טריבולוגיה ירוקה, המספקת את הכלים התיאורטיים והחישוביים הדרושים לתכנון ולייעל חומרים אלה.
מסקנה
מכניקת פלויד אינה רק מדע מופשט; היא משמעת הנדסית מעשית המאפשרת ישירות את הפיתוח של לובריטים ידידותיים לסביבה ורווחים. מיחסי המהירויות של שמן בסיס ester סינתטי למתח הניבה של ביו-דריבי, כל היבט של ביצועים סיכה נשלט על ידי עקרונות של זרימה ועיוותים על ידי הביקוש, יכול ליצור חומרים סביבתיים גדלים, כדי להגן על חומרים גמישים, אשר יכולים באופן שיטתי, כדי להגן על חומרים סביבתיים, כדי להפחית את ההשפעה של חומרים סביבתיים.
המעבר ל-Eco-friendly lubricants מציג אתגרים והזדמנויות.נוסחאות לאמנה כבר מעודנות לאורך עשרות שנים של מחקר, והחלפתם עם חלופות ביו-דידות דורש אופטימיזציה זהירה של תכונות תלויות רבות.מכניקת פלויד מספקת את המסגרת הרציונלית עבור אופטימיזציה זו, ומאפשרת למעצבים להפוך את הבורסות המיודעות ולבצע את האיזון הטוב ביותר האפשרי של ביצועים, עלות ובטיחות סביבתית.
ככל שהלחץ הרגולטורי גובר ומודעות סביבתית גדל, החשיבות של מכניקת נוזל בפיתוח lubricant רק להגדיל.המשך ההשקעה במחקר, מודלים, ובדיקה חיונית להתגבר על המגבלות הנוכחיות ולפתוח את מלוא הפוטנציאל של טכנולוגיית סיכה ידידותית לסביבה אקולוגית. על ידי שילוב מכניקת נוזל עם כימיה, חומרים מדע ועקרונות קיימות, תעשיית סיכה יכולה לספק עתיד ירוק יותר עבור ציוד, וכדור הארץ.