بررسي تأثير شكل هندسي بر عملكرد ترموهيدروديناميكي ياتاقان‌ هاي ژورنال غيرمدور با روش درونيابي مشتق تعميم يافته

Investigation of the geometry effects on the thermo-hydrodynamic performance of noncircular journal bearings using GDQ method

عملكرد ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور لُب‌دار در قياس با انواع مدور به پارامترهاي طراحي و مونتاژ متنوع‌تري نظير زواياي انحراف و نصب، وابسته به چگونگي قرارگيري لُب‌هاي ياتاقان در مقابل هم و نحوه نصب آنها روي پايه ماشين مرتبط مي‌باشد. تغيير در موقعيت و وضعيت اين نوع ياتاقان‌ها، ناشي از تغيير در زواياي نصب و انحراف، مي‌تواند عملكرد ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور لُب‌دار را تحت تأثير قرار دهد. در پژوهش حاضر چگونگي عملكرد دمايي ياتاقان‌هاي ژورنال دو، سه و چهار لُب در زواياي نصب و انحراف مختلف با روش درونيابي مشتق تعميم‌ يافته مورد ارزيابي قرار گرفته‌است. بررسي نتايج حاكي از آن است كه لحاظ اثرات دمايي تأثير قابل توجهي بر عملكرد استاتيكي ياتاقان‌هاي مورد بررسي داشته و مي‌تواند نتايج را تا حد قابل توجهي به شرايط عملكرد واقعي نزديك سازد. افزايش دماي ايجاد شده در روتور، سيال روانكار و پوسته در قياس با شرايط تحليل ايزوترمال، كاهش لزجت روانكار و اُفت توانايي حمل بار را در پي داشته و دامنه اين تغييرات در زواياي نصب و انحراف گوناگون بويژه براي ياتاقان‌هاي دو لُب متفاوت مي‌باشد. بر اساس ارزيابي انجام شده پارامترهاي عملكرد ياتاقان‌هاي غيرمدور دو، سه و چهار لُب با تغيير زواياي نصب و انحراف رفتاري تناوبي داشته و بدين سبب امكان انتخاب زواياي بهينه جهت دستيابي به عملكرد مطلوب وجود دارد.

Noncircular lobed journal bearing performance, in comparison with circular types, depends on various design parameters such as tilt and mount angles. Mounting orientation of this kind of bearings with respect to machine frame (mount angle) and also the way of setting their lobes with respect to each other (tilt angle), can change the bearings configuration and as the result their performances. In present study the thermohydrodynamic performance of noncircular two, three and four lobed journal bearings for different values of tilt and mount angles, using generalized differential quadrature (GDQ) method, are investigated. The results show that the thermal effects on these bearings performance are considerable and that the thermal consideration makes the results closer to real performance situations. The results of bearings performances due to rise in temperature in rotor, lubricant fluid and bearing shell, when compared to their isothermal conditions, show that viscosity of lubricant as well as load carrying capacity of bearings are decreased, depending on tilt and mount angles especially in case of two lobed bearings. The results also show that the effects of tilt and mount angles on bearing performance are periodic and so it is possible to select these angles suitably for bearings to be optimum.