[科普中國]-卷吸效應

意義及背景

卷吸效應是一個流體進入另一種流體時引起的湍流通量在兩個體液之間的接觸面上有動量交換，使原流體的一部分隨射流流體運動的現(xiàn)象。

在第二次世界大戰(zhàn)期間研究人員利用油桶火焰從飛機跑道上清除灰霧時，第一次提出了將卷吸效應用作流量的模型。它已成為環(huán)境和地球物理流體力學中湍流閉合的常見模型。

卷吸效應在湍流、煙霧流和重力流中是地位非常重要，仍是目前研究的主題。1

應用電動機或噴射泵是卷吸效應的一個例子。它們被用在許多船上，用于泵出淹沒的艙室：發(fā)生事故時，將海水泵送到噴射器并強制通過噴氣式噴射器，并將噴射器入口處的任何流體沿著出口運送到出口的隔間。電感器可以抽出可以流過它們的東西，包括水，油和小塊木頭。另一個例子是用于海洋推進的泵射流。噴射泵還用于在多個沸水反應堆設計中循環(huán)反應堆冷卻劑。

在發(fā)電中，這種現(xiàn)象用于蒸汽噴射空氣噴射器，以通過從冷凝器中除去不可冷凝氣體來維持冷凝器真空。2

擠壓和卷吸效應耦合作用潤滑機理雙包絡環(huán)面蝸桿傳動潤滑機理的分析表明：由于這種蝸桿傳動存在雙線接觸的特性，在嚙合后期，嚙合齒面形成一半封閉的擠壓油腔，使齒面處于擠壓和卷吸效應耦合作用的潤滑狀態(tài)。對齒面的壓力分布和承載能力的數(shù)值計算表明：擠壓效應和卷吸效應的耦合作用較大程度上提高了齒面的潤滑性能和承載能力。為了對擠壓和卷吸效應耦合作用的潤滑機理作進一步的研究，揭示它的內在規(guī)律，為雙包絡環(huán)面蝸桿傳動的摩擦學設計提供依據(jù)，提出了能近似模擬雙包絡環(huán)面蝸桿傳動的潤滑特性的簡單接觸形式，并設計了相應的模擬試驗臺，對這一潤滑機理進行了理論分析和試驗研究。

研究結果表面：油腔內的擠壓效應對潤滑油膜的形成有著重要的作用，它的存在很大程度上提高了接觸面間的潤滑性能和承載能力。擠壓油腔的深淺程度對潤滑油膜的形成有著一定的影響,隨著油腔變淺，接觸面間的潤滑性能變好。油腔內的擠壓效應對雙包絡環(huán)面蝸桿傳動齒面間潤滑油膜的形成起著重要作用，正是由于擠壓效應和卷吸效應的耦合作用,使得該蝸桿傳動的潤滑性能有很大的改善。3