تحلیل عملکرد ترموهیدرودینامیکی یاتاقانهای ژورنال غیرمُدور سه‌لُب با روانکار قانون توانی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه اردکان، اردکان، ایران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

3 دانشیار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

doi
10.22034/jmeut.2022.48296.2993
چکیده

در پژوهش حاضر تحلیل ترموهیدرودینامیکی یاتاقان‌های ژورنال غیرمُدور سه‌لُب با مدل سیال قانون توانی و ارزیابی تأثیر پارامترهای طراحی و روانکاری نظیر شاخص قانون توانی، سرعت محور و پیش‌بار بر توزیع فشار هم‌دما و حرارتی، تغییرات دمایی روغن روانکار، بار قابل حمل، زاویه وضعی و تغییرات دمای سطح داخلی پوسته یاتاقان ارائه شده‌است. در ابتدا معادلات رینولدز و انرژی حاکم بر عملکرد سیال روانکار تراکم‌ناپذیر بر پایه نظریه سیال قانون توانی بازنویسی گردیده و توام با معادله انتقال گرمای سه‌بُعدی در جداره یاتاقان تحلیل شده‌اند. با توجه به فرض طول محدود برای یاتاقان‌های مورد بررسی و عدم دسترسی به حل دقیق، روش عددی درونیابی مشتق تعمیم یافته در تحلیل معادلات بکار گرفته شده‌است. نتایج گویای آنست که افزایش شاخص قانون توانی، سرعت محور و کاهش میزان غیرمُدوری با افزایش پیش‌بار، تشدید دما و کاهش لزجت روغن روانکار را در پی داشته و زمینه افزایش اختلاف فشار و بار قابل حمل هم‌دما و حرارتی را فراهم می‌آورد. بعلاوه با افزایش دمای روانکار ناشی از تقویت شاخص‌ قانون توانی، دمای سطح داخلی پوسته‌ و نرخ انتقال حرارت به محیط اطراف از جداره‌ی یاتاقان‌های ژورنال سه‌لُب افزایش می‌یابد.