شبیه سازی ترموهیدرودینامیکی سه بعدی تاثیر روغن های صنعتی بر عملکرد یاتاقان های ژورنال کفشک لولایی با طول محدود

تحلیل و شبیه سازی عددی جریان روانکارهای صنعتی در یاتاقان های ژورنال به دلیل کاربرد فراوان و مستمر آنها در صنایع مختلف نظیر نیروگاه ها، توربوماشین ها، ماشین های الکتریکی، کشتی سازی، و غیره از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در این بررسی ها، اطلاعات مفید و ارزشمندی مانند تغییرات دمای کفشک و روغن، تلفات حرارتی و اصطکاکی، ظرفیت بارپذیری و غیره استخراج می شود که توسط طراحان و سازنده گان در بهبود عملکرد و کارایی یاتاقان ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله یک برنامه عددی سه بعدی ترمو-هیدرودینامیکی، جهت شبیه سازی شرایط دائمی یاتاقان های ژورنال کفشک لولایی بدون محدودیت در ابعاد بویژه طول آنها تهیه شده است. در این برنامه، معادلات رینولدز جریان روغن در شکاف بین محور و کفشک های یاتاقان به کمک روش عددی تفاضلات محدود و تخفیف-متوالی حل می شود. در این شبیه سازی به منظور نزدیک بودن جواب ها به شرایط واقعی، تغییرات لزجت روغن با دما و تغییر شکل کفشک ها نیز درنظر گرفته می شود. جهت ارزیابی تاثیر خواص فیزیکی روغن بر رفتار هیدرودینامیکی یاتاقان، چند روغن مهم و پرکاربرد صنعتی که غالبا در یاتاقان ها مورد استفاده قرار می گیرد، انتخاب و نتایج آنها در این مقاله آورده شده است. تلفات اصطکاکی، بیشینه دمای کفشک ها، دبی جریان روغن، کمترین ضخامت فبلم روغن و زاویه لولایی کفشک ها از نتایج مهم ارائه شده می باشد.