مدلسازی جریان در یک یاتاقان هوایی کروی

هدف از انجام این پروژه مدلسازی جریان در یک یاتاقان هوایی کروی با استفاده از روش های تحلیل جریان سیالات و بکارگیری روشهای مکانیک سیالات محاسباتی برای بهبود عملکرد یاتاقان هوایی است. تحلیل یاتاقان هوایی مورد مطالعه با استفاده از معادلات اساسی مکانیک سیالات برای جریانهای تراکم پذیر و مغشوش صورت پذیرفته است، از آنجایی که حل اینگونه معادلات بصورت همزمان با استفاده از کدهای محاسباتی صورت می پذیرد در مطالعه اخیر از نرم افزار تجاری فلوئنت برای شبیه سازی جریان استفاده شده است. البته ابتدا با استفاده از مدلهای تئوری ساده مکانیک سیالات تحلیل اولیه بر روی یاتاقان صورت پذیرفته و معادلاتی برای محاسبه پارامترهای مهم بدست آمد که بدلیل عدم دقت کافی نتایج بدست آمده از تحلیل تئوری، تحلیل با استفاده از نرم افزار مذکور با در نظر گرفتن پارامترهای موثر انجام پذیرفت. در تحلیل حاضر اثرات ناشی از هندسه مدل، زبری سطوح، جریانهای تراکم پذیر مغشوش، جریانهای مافوق صوت همراه با پدیده شوک و همچنین کارکرد یاتاقان در فشار ورودی متفاوت صورت پذیرفته و همچنین راهکارهایی برای بهبود عملکرد یاتاقان پیشنهاد شده است. با افزایش فشار ورودی در محدوده پیشنهادی و همچنین کاهش فاصله روتور و استاتور ظرفیت بارگذاری افزایش یافته و عملکرد آن بهبود یافت، با تغییر زبری بر اثر نوع عملیات سختی کاری انجام گرفته روی سطوح برای محافظت یاتاقان، تغییر محسوسی در نتایج حاصل نشده است و همچنین با استفاده از محفظه خروجی بعد از ارفیس و نیز افزایش مناسب شعاع ارفیس اثرات ناشی از شوک کاهش یافت. با استفاده از نتایج اولیه بدست آمده در تحلیل تئوری، می توان ارزیابی اولیه ای از نتایج حاصل را انجام داد و پس از مقایسه برخی پارامترها با گزارش های آزمایشگاه تحقیقات فضایی و افراد دارای صلاحیت در این امر و همچنین با مقایسه کلی طرح حاضر با مدلهای مشابه ارزیابی تحلیل انجام پذیرفت.