تأثیر درصد حجمی نانو ذرات افزوده شده به روانکار بر مشخصه‌های عملکرد یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی بافت‌دار

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه یزد، یزد، ایران

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

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

doi
10.22034/jmeut.2021.11812
چکیده

هر گونه تغییر ماهیت سیال روانکار و ساختار هندسی بر عملکرد یاتاقان­های ژورنال به عنوان یکی از اجزاء متداول ماشین‌آلات صنعتی گوناگون بویژه سیستم‌های دوار اثربخش خواهد بود. با پیشرفت تکنولوژی در سال‌های اخیر زمینه تولید نانوسیال‌ها و ساخت سطوح بافت‌دار برای بهبود کُنش‌های سیال و سازه در سیستم‌های مکانیکی متنوع از جمله تکیه‌گاه‌های یاتاقانی فراهم گردیده‌است. در این راستا اثر عمق بافت­‌های استوانه­ای و افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روانکار بر عملکرد حالت پایای یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی در پژوهش حاضر ارزیابی شده‌است. تحلیل با بازنویسی معادله رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان‌های ژورنال روغنی با توجه به تغییرات ضخامت فیلم روانکار، متأثر از بافت‌های سطحی پوسته یاتاقان و لزجت نسبی نانوسیال روانکار متأثر از افزایش درصد حجمی نانو ذرات به روانکار پایه، آغاز و به کمک روش حل عددی اجزاء محدود تکمیل گردیده‌است. نتایج از افزایش بیشینه فشار، قابلیت حمل بار و اصطکاک یاتاقان با افزایش حجم نانو ذرات تأثیرگذار بر لزجت نسبی روانکار و بالعکس، کاهش این مشخصه­ها با افزایش عمق بافت­های سطحی مؤثر بر ضخامت فیلم روغن محبوس بین سطوح روتور و یاتاقان حکایت دارد.