تاثیر درصد حجمی نانو ذرات افزوده شده به روانکار بر مشخصه‌های عملکرد یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی بافت‌دار

هر گونه تغییر ماهیت سیال روانکار و ساختار هندسی بر عملکرد یاتاقان های ژورنال به عنوان یکی از اجزاء متداول ماشین‌آلات صنعتی گوناگون بویژه سیستم‌های دوار اثربخش خواهد بود. با پیشرفت تکنولوژی در سال‌های اخیر زمینه تولید نانوسیال‌ها و ساخت سطوح بافت‌دار برای بهبود کُنش‌های سیال و سازه در سیستم‌های مکانیکی متنوع از جمله تکیه‌گاه‌های یاتاقانی فراهم گردیده‌است. در این راستا اثر عمق بافت ‌های استوانه ای و افزودن نانو ذرات دی اکسید تیتانیوم به روانکار بر عملکرد حالت پایای یاتاقان ژورنال هیدرودینامیکی در پژوهش حاضر ارزیابی شده‌است. تحلیل با بازنویسی معادله رینولدز حاکم بر روانکاری هیدرودینامیکی یاتاقان‌های ژورنال روغنی با توجه به تغییرات ضخامت فیلم روانکار، متاثر از بافت‌های سطحی پوسته یاتاقان و لزجت نسبی نانوسیال روانکار متاثر از افزایش درصد حجمی نانو ذرات به روانکار پایه، آغاز و به کمک روش حل عددی اجزاء محدود تکمیل گردیده‌است. نتایج از افزایش بیشینه فشار، قابلیت حمل بار و اصطکاک یاتاقان با افزایش حجم نانو ذرات تاثیرگذار بر لزجت نسبی روانکار و بالعکس، کاهش این مشخصه ها با افزایش عمق بافت های سطحی موثر بر ضخامت فیلم روغن محبوس بین سطوح روتور و یاتاقان حکایت دارد.

Effect of Volume Percentage of Nanoparticles Added to the Lubricant on the Performance Characteristics of the Hydrodynamic Textured Journal Bearings

Performance of journal bearings as one of the common parts of industrial machines, especially rotary systems, are affected by any change in the nature of the lubricant as well as changes in geometric structure. The production of Nano fluids and textured surfaces to improve fluid and structural interaction in various mechanical systems, including bearing supports, has been provided by the recent technology advancements. In this regard, the effects of the depth of the cylindrical texture and the addition of 〖TiO〗_2 Nanoparticles on the steady state performance of hydrodynamic journal bearings are investigated in present study. Analysis is done by rewriting the governing Reynolds equation due to changes in the film thickness of the lubricant affected by the surface texture and the relative viscosity of the oil according to volume percentage of added nanoparticles. Analysis is done using the finite element method. Results show that the maximum pressure, load carrying capacity and friction increase by enhancing the volume percentage of the nanoparticles, and vice versa these characteristics are reduced by increasing the depth of surface textures created on the bearing shell and the corresponding imprisoned Nano lubricant film thickness.