On the instantaneous formation of cavitation in hydrodynamic lubrication

We consider the Elrod–Adams model extending the classical lubrication Reynolds equation to the case of the possible presence of a cavitation region. We show that the behaviour of the pressure and saturation depends crucially on the behaviour of the separation h(t, x, y) among the two surfaces. In particular, we exhibit some simple formulations for which we prove (rigorously) that a cavitation region is formed instantaneously (even for initially saturated flows). Some numerical experiences are also given. To cite this article: J.I. Díaz, S. Martin, C. R. Mecanique 334 (2006). © 2006 Académie des sciences. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved. Résumé Sur la formation instantanée de la cavitation en lubrification hydrodynamique. Nous considérons le modèle d’Elrod– Adams, qui permet d’étendre l’équation de Reynolds (classiquement utilisée en lubrification) à la prise en compte de la cavitation (formation de bulles de gaz). Nous montrons que le comportement de la pression et de la saturation du lubrifiant dépend, de manière cruciale, du comportement de la distance entre les deux surfaces h(t, x, y). En particulier, nous établissons deux formulations simples pour lesquelles nous établissons (rigoureusement) qu’une zone cavitée se forme instantanément (y compris à partir d’une situation initiale totalement saturée). Des résultats numériques sont également présentés. Pour citer cet article : J.I. Díaz, S. Martin, C. R. Mecanique 334 (2006). © 2006 Académie des sciences. Published by Elsevier Masson SAS. All rights reserved.