بررسی عددی اثر تراکم پذیری جریان روغن بر مشخصات هیدرودینامیکی یاتاقانهای ژورنال با استفاده از روش دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)

بواسطه نقش بسیار مهم یاتاقانهای ژورنال در دنیای صنعت، امروزه شناسایی رفتار دقیق هیدرودینامیکی این یاتاقانها از اهمیت زیادی برخوردار بوده و در نهایت منجر به طراحی بهینه این گونه سیستم ها خواهد شد. یاتاقانهای ژورنال سالها مورد مطالعه محققین قرار گرفته است، مقالات متعددی را می توان یافت که به صورت عددی و تجربی این موضوع را دنبال کرده اند. در مطالعه حاضر، جریان آرام ، دائمی ، دو بعدی و قابل تراکم سیال در یاتاقان با حل عددی معادلات مورد بررسی قرار گرفته است. هندسه یاتاقان مورد بررسی به صورت فضای بین دو استوانه غیر هم مرکز با طول نامحدود می باشد، سرعت استوانه داخلی برابر با ‍ و سرعت استوانه خارجی برابر با صفر می باشد. در کار حاضر معادلات حاکم توسط روش حجم محدود، با دقت مرتبه دوم، گسسته سازی شده و از روش هیبرید برای گسسته سازی جمله های جابجایی در معادلات حاکم استفاده شده است و به این ترتیب معادلات حاکم شامل پیوستگی و مومنتم با به کارگیری روش دینامیک سیالات محاسباتی (cfd) حل شده اند. نظر به هندسه پیچیده جریان در فضای فیزیکی، معادلات حاکم به صفحه محاسباتی منتقل شده و پس از جداسازی معادلات انتقال یافته با روش حجم محدود، فرم مجزا شده معادلات بدست آمده و با استفاده از روش شناخته شده سیمپل(simple) حل عددی شده اند، ارتباط بین محورهای فیزیکی و محاسباتی نیزاز طریق نگاشت همدیس بدست آمده است. از آنجا که تا بحال تمامی مطالعات مرتبط به آنالیز مشخصه های هیدرودینامیکی یاتاقانهای ژورنال محدود به فرض جریان تراکم ناپذیر روغن بوده است و نظر به اینکه در یاتاقانهای ژورنال فشار هیدرودینامیکی تولید شده می تواند بسیار زیاد باشد لذا انتظار می رود تحت شرایط کارکرد مشخصی اثرات تراکم پذیری جریان روغن نقش مهمی در تعیین رفتار یاتاقان های ژورنال داشته باشد. نتایج عددی بدست آمده در کار حاضر نشان میدهدکه تحت شرایطی که فشار هیدرودینامیکی تولید شده در جریان روغن بسیار زیاد بوده و یاتاقان تحت لقی کم، سرعت دورانی زیاد و خارج از مرکزی بالا کار می کند، تاثیر تراکم پذیری جریان روغن می تواند قابل ملاحظه باشد بنابراین با داشتن این اثر می توان به جوابهای دقیق تری دست یافت که انطباق بیشتری با رفتار واقعی سیستم مورد نظر دارد.