بررسی اثر لغزش سیال در روان کاری الاستوهیدرودینامیک

شرط عدم لغزش از جمله شرایط پذیرفته شده در کاربردهای معمول حرکت سیالات است. در برخی موارد خاص این فرض به چالش کشیده می شود. وقتی سرعت و فشار بالایی در بخشی از جریان نزدیک سطح اتفاق افتد مانند روان کاری سطوح ناهمدیس احتمال بروز لغزش روی سطح وجود دارد. در این مطالعه، اثر لغزش سیال روی سطح در روان‌کاری الاستوهیدرودینامیک، به صورت عددی بررسی شده‌است. مدلی عددی بر اساس معادلات حاکم بر جریان سیال روان‌کار و با فرض نیوتنی بودن سیال و همدما بودن جریان در هندسه‌ای شامل یک سطح استوانه ای بالایی و سطح مسطح پایینی استخراج و به شیوه‌ی تفاضل محدود گسسته سازی و با روش حداقل مربعات حلی گردید. در بررسی‌ها علاوه بر اثبات وجود لغزش، اثر آن به ازای مقادیر گوناگون پارامترهای مسئله نظیر سرعت سطوح، میزان بار، نسبت سرعت سطوح و تنش برشی حدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت و بار لغزش قابل ملاحظه ای اتفاق می افتد و شرط عدم لغزش باعث انحراف 20 تا 90 درصدی در تخمین ضریب اصطکاک می شود . در نسبت سرعت سطوح برابر میزان لغزش بیشتر بوده و با بالا رفتن تنش برشی حدی وقوع لغزش محدودتر می‌شود. لغزش باعث کاهش اصطکاک روان کاری می شود.

investigation of slip condition in the elastohydrodynamic lubrication

the non-slip condition is one of the acknowledged conditions in the common fluid dynamic applications. in some specific cases, this assumption is challenged. when high speed and pressure occur in a part of the flow near the surface, such as in the lubrication of non-conformal surfaces, there is a possibility of slippage on the surface. in this study, the effect of fluid slipping on the surface in elastohydrodynamic lubrication has been numerically investigated. a numerical model was derived based on the equations governing the flow of the lubricating fluid and with the assumption that the fluid is newtonian and the flow is isothermal. the geometry includes an upper long cylindrical surface and a lower flat surface. the equations were discretized by the finite difference method and solved by the least squares method. in this investigation, in addition to proving the existence of slip, its effect was considered for various values of problem parameters, such as the speed of the surfaces, load, the ratio of the speed of the surfaces, and the limit shear stress. the results showed that with the increase in speed and load, a significant slip occurs and the no-slip condition causes a deviation of 20% till 90% in the estimation of the friction coefficient. at the speed ratio near one, the slippage is higher. as the shear stress increases, the occurrence of sliding becomes more limited. slipping reduces the friction of lubrication.