تأثیر فرکانس و دامنه ارتعاش ژورنال بر توزیع فشار هیدرودینامیک ژورنال بیرینگ

یاتاقان های ژورنال از مهمترین اجزای تجهیزات دوار می باشند که نقش راهنما و تحمل کننده بارهای مکانیکی را در اعضاء متحرک با حرکت دوار یا خطی ایفاء می کنند. فیلم روغن ایجاد شده در این یاتاقان ها، تماس فیزیکی بین شفت و یاتاقان را به تماس هیدرودینامیکی تبدیل می نماید. در بسیاری از موارد ارتعاشات ژورنال در جهت شعاعی در یاتاقان های ژورنال مختلف مشاهده می شود. هدف از انجام این پروژه بررسی تأثیر نوسانات اجباری ژورنال در یک یاتاقان ژورنال ساده بر پروفیل فشار هیدرودینامیک است. جهت انجام شبیه سازی ها از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت استفاده گردید. هندسه مسئله دو بعدی بوده و به کمک نرم افزار 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 هیچ گونه تغییر فازی رخ نمی دهد. برای شبیه سازی نوسانات ژورنال یک تابع کاربری به زبان سی نوشته شد. مسئله برای فرکانس های کاهش یافته مختلف حل گردید. مسئله برای سه فرکانس کاهش یافته مختلف 0.001، 0.1 و 1 و نسبت خروج از مرکزیت 0.7 حل گردید. فرکانس کاهش یافته در این مسئله نسبت فرکانس نوسانات ژورنال به سرعت چرخش ژورنال است. نتایج نشان داد که فیزیک مساله کاملاً وابسته به فرکانس کاهش یافته است. همچنین مشخص گردید که در فرکانس های کاهش یافته بسیار کوچک تغییرات فشار هیدرودینامیک کم است بگونه ای که می توان فشار را مستقل از نوسانات ژورنال دانست. در حالی که با افزایش فرکانس کاهش یافته توزیع فشار کاملاً تحت تأثیر قرار می گیرند و در نتیجه پروفیل فشار هیدرودینامیک کاملاً متفاوت می شود. این اثرات با افزایش فرکانس کاهش یافته به خصوص هنگامی که برابر یک می شود، شدیدتر می گردند.