что позволяет по полученным экспериментальным зависимостям <v_э >/p = f(p) рассчитать как начальную толщину слоя d_{0 s} (ее значение при p = 0), так и ее текущее значение – величину d_s в функции градиента давления или возрастающей с ним скорости течения жидкости <v_э > .

Рассчитанные таким образом значения толщины d_s «жесткого, срезаемого» слоя в зависимости от средней линейной скорости <v_э > течения жидкости в данном зазоре для каждой из трех серий экспериментов приведены на рис.5. В принятой модели пристенного слоя для количественного описания явления его «срезания» течением зависимость d_s = f(<v_э >) аппроксимировалась функцией:

. (4)

Здесь d_{0 s} (мкм) – толщина пристенного слоя при отсутствии течения, (<v_э >) – средняя (по сечению зазора) линейная скорость течения жидкости, v₀ (мм/с) – параметр, характеризующий «жесткость» слоя, его способность к «срезанию» течением. Значения параметров d_{0 s} и v₀ аппроксимирующей зависимости (4) приведены в табл.2.

Рис.5. Зависимость толщины пристенного слоя d_s масла МРХ-30 (Т = 394 К) на стальной подложке в модели «жесткого, срезаемого течением слоя» от средней (по сечению) линейной скорости течения жидкости <v_э > в зазоре. Обозначения те же, что и на рис.4. Сплошная линия – аппроксимация D₁ = 39,7 мкм (·) функцией (4)

Таблица.2

Параметры МОДели	Толщина зазора D , мкм
	39,7	35,0	31,0
d 0 s , мкм	3.4	3.2	3.1
v 0, мм/с	2.2	1.9	2.6

Реологические характеристики пристенного слоя масла МРХ-30 (Т = 294 К) на поверхности стали в модели гидродинамически «жесткого, срезаемого слоя»

Как следует из рис.5 и табл.2, при отсутствии течения пристенный слой масла МРХ-30 на стальной подложке имеет толщину d_{0 s} » 3 мкм. «Прочность» слоя на «срезание» сравнительно невелика – уже при скоростях течения <v_э > = v₀ ~ 2 мм/с толщина слоя d_s ~ 1 мкм, а при <v_э > ~ 10 мм/с ничтожно мала. Рассчитанная величина d_{0 s} близка, но несколько меньше значений равновесной толщины ЭЖК слоя (d_{0 s} » 7 ¸ 9 мкм) алифатических углеводородов и масел, полученных в оптических измерениях [2].

Расхождение с результатами таких измерений по толщине d_{0 s} можно объяснить несовершенством модели слоя, принятой для расчетов этого его параметра. В частности, не в пользу модели гидродинамически неподвижного слоя, о его «не жесткости» свидетельствует то, что даже при наименьших зазорах в наших измерениях не было отмечено предельного напряжения сдвига.

По-видимому, модель ЭЖК слоя, участвующего в течении жидкости, более адекватно может описать его реологические свойства. Для развития такой модели представляется необходимым одновременно с вискозиметрическим опытом проведение независимого измерения (оптическими или иными способами) структурных характеристик (толщины, однородности и др.) ЭЖК слоя прослойки при ее течении.

2 Исследование особенности граничного трения ротационным вискозиметром

В настоящей работе в исследованиях был использован разработанный и сконструированный в лаборатории эпитропных жидких кристаллов Одесского Национального Университета ротационный вискозиметр, предназначенный для исследования Куэтовского течения в тонких (5 ¸ 50 мкм) однородных и неоднородных (с приповерхностными структурированными слоями) жидких прослойках.

Для прямых измерений вязкости тонких прослоек смазочных жидкостей между стальными подложками в приборе применялась в качестве рабочей цилиндрической пары вискозиметра стандартный узел топливной аппаратуры - распылитель форсунки, что позволило исследовать вязкость прослоек масла и топлива толщиной до 6 мкм. Схема установки представлена на рис.1. Измерения на приборе проводились методом задания постоянной скорости W (от 3 до 200 об/мин) вращения наружного цилиндра - корпуса форсунки (R_н ~ 3×10^-3 м). Набор штоков форсунки - сменных внутренних цилиндров различных диаметров позволял изменять толщину прослойки жидкости до 20 мкм. Пределы измерения коэффициента вязкости составляли h= 5×10^-3 ¸1 Па×сек, изменения скорости деформации - e = 50 ¸ 4×10³ с^-1 . Измерителем крутящего момента в вискозиметре является бифилярный подвес 5 (рис.1) с регулируемой чувствительностью. Вращение наружного цилиндра в точно обработанной цилиндрической поверхности корпуса 10, играющего роль подшипника скольжения, обеспечивается реверсивным асинхронным двигателем 3 с редуктором и ?