تاثیر پریلود، سرعت و نسبت خروج از مرکزی روتور بر عملکرد ترموهیدرودینامیکی یاتاقان های ژورنال دولب

تحلیل عملکرد یاتاقان های ژورنال روغنی با توجه به رشد روزافزون بکارگیری آنها به عنوان تکیه گاه قطعات دوار در طیف گسترده ای از ماشین های صنعتی از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. تنش های برشی و نیروهای اصطکاکی متناسب با سرعت لایه های روانکار در نقاط مختلف فضای لقی یاتاقان، زمینه تغییر شرایط دمایی را فراهم می آورند. عوامل مختلفی نظیر افزایش سرعت محور، کاهش پهنای فضای لقی و کوچکی ضرایب انتقال حرارت روانکار، محور و پوسته یاتاقان زمینه تشدید تغییرات دمایی روانکار را موجب می گردند. با توجه به اینکه در نظر گرفتن اثرهای حرارتی می تواند تاثیر قابل توجهی بر عملکرد استاتیکی یاتاقان های ژورنال داشته و نتایج را تا حد قابل توجهی به شرایط عملکرد واقعی نزدیک سازد از این رو در پژوهش حاضر تاثیر پارامترهای طراحی نظیر سرعت دوران محور و میزان پریلود یا غیرمدوری بر تغییرات دمایی و کیفیت توزیع فشار فیلم روانکار، قابلیت حمل بار و زاویه وضعی تعادلی روتور در فضای لقی یاتاقان های دو لب بررسی شده است. به همین منظور معادلات رینولدز، انرژی و انتقال حرارت بر اساس شرایط جریان روانکار، محور و یاتاقان با بکارگیری روش حل عددی درونیابی مشتق تعمیم یافته بازنویسی شده و مورد استفاده قرار گرفته اند. ارزیابی این معادلات امکان استخراج توزیع دما و فشار در فیلم سیال روانکار و تعیین تغییرات دمایی یاتاقان در هر گام تحلیل را فراهم می آورند. پس از طی مراحل تکرار، شرایط دمایی پایدار در نقاط مختلف فیلم روانکار، محور و پوسته یاتاقان برقرار می گردد. پارامترهای عملکرد یاتاقان با بکارگیری توزیع فشار حرارتی حاصل از حل معادله رینولدز با در نظر گرفتن شرایط دمایی و لزجت نهایی روانکار قابل محاسبه می باشند. مقایسه عملکرد یاتاقان های دو لب با در نظر گرفتن اثرهای دمایی و بدون آن از کاهش لزجت و تضعیف توزیع فشار ایجاد شده در روانکار و در پی آن کاهش بار قابل حمل توسط یاتاقان بویژه در سرعت های دورانی بالای روتور حکایت دارد. همچنین نتایج، کاهش اثرهای دمایی بر عملکرد یاتاقان های مورد ارزیابی با افزایش میزان غیرمدوری را نمایش می دهند.