تحلیل روانکاری یاتاقان ‍ژورنال گازی با شرط لغزش دیواره ای به روش عددی

در این پروژه یاتاقان ژورنال گازی با شرط لغزش دیواره ای مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته و به تأثیر پارامتر های عمل یاتاقان بر روی پارامتر های عملکرد آن پرداخته شده است. از بکار بردن معادلات مومنتوم و پیوستگی با فرض جریان لزج آهسته برای جریان تراکم پذیر هم دما و فرض روانکار هوا به عنوان گاز ایدآل و نیز اعمال شرط مرزی لغزش دیواره ای روی هر دو سطح (محور و پوسته) ، معادله رینولدز برای روانکاری هیدرودینامیکی گازی بدست آمد. معادله بدست آمده یک معادله دیفرانسیل جزئی غیر خطی با متغیر وابسته فشار و دو متغیر مستقل مکان می باشد. همچنین در این معادله عدد نادسن از نظریه جنبشی گازها به خواص گاز روانکار نسبت داده شده است و در نقاط مختلف فیلم سیال با تغییر ضخامت و فشار فیلم سیال تغییر می کند. معادله به روش عددی تفاضل محدود حل گردید و بدین ترتیب توزیع فشار در کلیه نقاط فیلم سیال بدست آمد. با معلوم بودن پروفیل فشار می توان ظرفیت حمل بار و نیروی اصطکاک را بدست آورد. پروفیل فشار به ازای چندین نسبت خروج از مرکزی و عدد تراکم پذیری برای هندسه های مختلف محاسبه گردید و با یکدیگر مقایسه شد. از روی توزیع فشار ، ظرفیت حمل بار و نیز نیروی اصطکاک محاسبه و برای چندین عدد تراکم پذیری و خروج از مرکزی مختلف در هندسه های متفاوت با یکدیگر مقایسه گردید. همچنین پروفیل فشار و ظرفیت حمل بار با فرض عدم لغزش روی سطوح بدست آمد و با حالت لغزش مقایسه گردید مشاهده شد که در حالت بدون لغزش ظرفیت حمل بار و نیز فشار حداکثر تولید شده در فیلم سیال نسبت به حالت لغزش بیشتر است و نیز استفاده از شرط لغزش در مسائلی که عدد نادسن آنها در محدوده جریان لغزشی قرار دارد دارای اهمیت می باشد. در بخش بعدی پروژه تأثیر بار وارد بر یاتاقان به عنوان پارامتر عمل به ازای اعداد تراکم پذیری متفاوت در هندسه های مختلف بر پارامترهای عملکرد یاتاقان شامل مقدار و موقعیت حداکثر فشار تولید شده ، موقعیت و مقدار ضخامت کمینه فیلم سیال و موقعیت فشار پایانی بررسی شده است. از مقایسه این نتایج مشاهده گردید ، پارامتر های عمل یاتاقان تأثیر بسزایی را در پارامتر های عملکرد که مبنای انتخاب و طراحی یاتاقان می باشند ، دارد. همچنین نتایج در چند حالت حدی ساده شده با یکدیگر مقایسه شده اند. مشاهده گردید که در مسائل واقعی ، جوابهای حالت حدی به سمت جواب مربوط به جریانهای ساده شده ، مثل جریان تراکم ناپذیر و یا صرف نظر از نشت کناری نزدیک می شوند.