[科普中国]-卷吸效应

意义及背景

卷吸效应是一个流体进入另一种流体时引起的湍流通量在两个体液之间的接触面上有动量交换，使原流体的一部分随射流流体运动的现象。

在第二次世界大战期间研究人员利用油桶火焰从飞机跑道上清除灰雾时，第一次提出了将卷吸效应用作流量的模型。它已成为环境和地球物理流体力学中湍流闭合的常见模型。

卷吸效应在湍流、烟雾流和重力流中是地位非常重要，仍是目前研究的主题。1

应用电动机或喷射泵是卷吸效应的一个例子。它们被用在许多船上，用于泵出淹没的舱室：发生事故时，将海水泵送到喷射器并强制通过喷气式喷射器，并将喷射器入口处的任何流体沿着出口运送到出口的隔间。电感器可以抽出可以流过它们的东西，包括水，油和小块木头。另一个例子是用于海洋推进的泵射流。喷射泵还用于在多个沸水反应堆设计中循环反应堆冷却剂。

在发电中，这种现象用于蒸汽喷射空气喷射器，以通过从冷凝器中除去不可冷凝气体来维持冷凝器真空。2

挤压和卷吸效应耦合作用润滑机理双包络环面蜗杆传动润滑机理的分析表明：由于这种蜗杆传动存在双线接触的特性，在啮合后期，啮合齿面形成一半封闭的挤压油腔，使齿面处于挤压和卷吸效应耦合作用的润滑状态。对齿面的压力分布和承载能力的数值计算表明：挤压效应和卷吸效应的耦合作用较大程度上提高了齿面的润滑性能和承载能力。为了对挤压和卷吸效应耦合作用的润滑机理作进一步的研究，揭示它的内在规律，为双包络环面蜗杆传动的摩擦学设计提供依据，提出了能近似模拟双包络环面蜗杆传动的润滑特性的简单接触形式，并设计了相应的模拟试验台，对这一润滑机理进行了理论分析和试验研究。

研究结果表面：油腔内的挤压效应对润滑油膜的形成有着重要的作用，它的存在很大程度上提高了接触面间的润滑性能和承载能力。挤压油腔的深浅程度对润滑油膜的形成有着一定的影响,随着油腔变浅，接触面间的润滑性能变好。油腔内的挤压效应对双包络环面蜗杆传动齿面间润滑油膜的形成起着重要作用，正是由于挤压效应和卷吸效应的耦合作用,使得该蜗杆传动的润滑性能有很大的改善。3