مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

اثر ارتعاشات ژورنال بر روی پروفیل فشار هیدرودینامیک در یک ژورنال بیرینگ ساده

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی سیرجان
2 دانشگاه آزاد اسلامی واحد سیرجان
چکیده
در بسیاری از موارد ارتعاشات ژورنال در جهت شعاعی در یاتاقان ژورنال ماشین های دوار مختلف مشاهده شده است. هدف از انجام این تحقیق بررسی تأثیر نوسانات اجباری ژورنال در یک یاتاقان ژورنال ساده بر پروفیل فشار هیدرودینامیک است. جهت انجام شبیه سازی ها از نرم‌افزار تجاری انسیس- فلوئنت استفاده گردید. هندسه مسئله دو بعدی بوده و به کمک نرم‌افزار گمبیت شبکه مناسب تولید گردید. سیال مورد مطالعه نیوتنی و آرام بوده و از انتقال حرارت صرف نظر شده است. علاوه بر این فرض شد که در تمام شرایط هیچگونه تغییر فازی رخ نمی دهد. برای شبیه سازی نوسانات ژورنال یک تابع کاربری به زبان سی نوشته شد. مسئله برای سه نسبت فرکانس نوسان بدون بعد ژورنال (0.001، 0.1 و 1) و دو نسبت خروج از مرکزیت (0.54 و 0.8) حل گردید. نتایج نشان داد که پروفیل فشار هیدرودینامیک کاملاً وابسته به فرکانس نوسانات ژورنال است. همچنین مشخص گردید که در فرکانس های نوسانی بسیار کوچک تغییرات فشار هیدرودینامیک کم است به‌گونه‌ای که می توان فشار را مستقل از نوسانات ژورنال دانست. در حالی که با افزایش فرکانس نوسانی ژورنال توزیع فشار کاملاً تحت تأثیر قرار می‌گیرد و در نتیجه پروفیل فشار هیدرودینامیک یاتاقان ژورنال کاملاً متفاوت می شود. این اثرات با افزایش نسبت فرکانس نوسانی بدون بعد به خصوص هنگامی که برابر یک می شود، شدیدتر می گردند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The effect of journal vibration on the hydrodynamic pressure profile in a plain journal bearing

نویسندگان English

Mohammad Hosseini 1
Hossein Abyar 2
چکیده English

In many cases, journal vibrations in the radial direction have been observed in the various rotating machinery using journal bearing. In this investigation the effects of forced oscillation of a journal on the hydrodynamic pressure profile of a two dimensional plain journal bearing are evaluated. Gambit and ANSYS- Fluent software are used to produce mesh and simulate the flow field respectively. Fluid is Newtonian and viscosity is constant. Also, flow is laminar, isothermal, and heat transfer is neglected. It is assumed that there is no phase change and cavitation does not exist. A user defined function is written in C language and compiled by Fluent to apply the oscillation motion to the journal. Results are obtained for three non-dimensional vibration frequencies of journal (0.001, 0.1 and 1), and two eccentricity ratios (0.54 and 0.8). Results show that the hydrodynamic pressure profile is significantly dependent on the oscillation frequency of journal. It can be observed that the pressure distribution variations are independent of frequency when oscillation frequency is low. However, the pressure distribution is considerably affected by increasing oscillation frequency which leads to appearing different hydrodynamic pressure distribution. These influences become more and more intense by rising non-dimensional vibration frequency ratios specially when it is 1.

کلیدواژه‌ها English

Journal bearing
Reduced Frequency
Vibration
hydrodynamics pressure profile