Wyznaczanie współczynników pseudolepkości olejów silnikowych

• Autorzy: Czaban A. , Miszczak A.

Warianty tytułu

EN

Determining the coefficients of the pseudo-viscosity of engine oils

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Do analizy hydrodynamicznego smarowania łożysk ślizgowych olejami nienewtonowskimi o właściwościach lepkosprężystych często stosuje się równanie konstytutywne typu Rivlina-Ericksena. Podczas analizy oleju o modelu Rivlina-Ericksena niezbędna jest znajomość współczynnika lepkości η oraz współczynników pseudolepkości α, β, γ. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badań współczynnika lepkości dynamicznej i współczynników pseudolepkości dla kilku olejów silnikowych. Współczynniki pseudolepkości oszacowano metodą prezentowaną przez prof. K. Wierzcholskiego w publikacjach naukowych. Metoda ta polega na wyznaczeniu eksperymentalnym krzywych lepkości w szerokim zakresie prędkości ścinania. Kolejnym etapem jest opisanie tych krzywych formułą matematyczną i obliczenie pomocniczych współczynników. Ostatnim etapem jest wyznaczenie współczynników pseudolepkości z wykorzystaniem formuł podanych w literaturze przy znajomości wcześniej wyznaczonych współczynników i lepkości dynamicznej dla bardzo małych i bardzo dużych prędkości deformacji.

EN

During the operation of the internal combustion engines, lubricating oils wear out. The following has a significant impact on that process wear of engine parts and contact of wearing elements with working oil, the destruction of bonds in the polymer chains of oil and oil additives, contaminants from the environment, and combustion products. This causes the lubricant to become a non-Newtonian viscoelastic fluid. A Rivlin-Ericksen constitutive relation can by used in the analysis of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. In a specific case that relation becomes a Newtonian model. The analysis makes it necessary to know the values of the viscosity coefficient η and also the values of pseudo-viscosity coefficients α, β, γ. The obtained values of viscosity and pseudo-viscosity coefficients will be used in further studies and analytical and numerical calculations of slide bearings hydrodynamic lubrication by non-Newtonian viscoelastic oils. Determining the viscosity and pseudo-viscosity coefficients is based on a method suggested by Prof. K. Wierzcholski and involves measuring a viscosity values in wide range of shear rates. The next step in that method is to describe the obtained curves by a mathematical formulae and calculate some required parameters. Finally, taking into account measured values of viscosity for low and high shear rates, pseudo-viscosity coefficients can be calculated.

Słowa kluczowe

PL

współczynniki pseudolepkości; ciecze nienewtonowskie; model Rivlina-Ericksena; lepkość pozorna; prędkość ścinania

EN

pseudo-viscosity coefficients; non-Newtonian fluids; Rivlin-Ericksen model; apparent viscosity; shear rate

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2012
• Tom: nr 4
• Strony: 33--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czaban A.

autor

Miszczak A.

• Akademia Morska w Gdyni, ul. Morska 81/87, 81-225 Gdynia

Bibliografia

• 1. Jakubiak L., Serdecki W.: Wpływ sprężystych właściwości oleju smarującego na parametry filmu olejowego na gładzi cylindrowej silnika spalinowego. Journal of Kones Powertrain and Transport, Vol.7, No. 1-2, 2000, pp. 199-206.
• 2. Böhme G.: Strömungsmechanik nicht-Newtonscher Fluide. Teubner Studienbücher Mechanik, Stuttgart 1981.
• 3. Abdel-Rahman G.M.: Flow of a non-Newtonian power law through a conical bearing in an applied magnetic field. Elsevier, Applied Mathematics and Computation, 154, 2004, pp. 237-246.
• 4. Wierzcholski K.: Teoria niekonwencjonalnego smarowania łożysk ślizgowych. Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej, nr 527, Szczecin 1995.
• 5. Kim J.H., Seireg A.A.: Thermohydrodynamic Lubrication Analysis Incorporating Bingham Model. Transactions of the ASME, Journal of Tribology, Vol. 122, 2000, pp.137-146.
• 6. Ma Y.-Y., Wang W.-H., Cheng X.-H.: A study of dynamically loaded journal bearings lubricated with non-Newtonian couple stress fluids. Springer Verlag, Tribology Letters, Vol. 17, No. 1, 2004, pp. 69-74.
• 7. Milne A.A.: Theory of Rheodynamic Lubrication for a Maxwell Fluid, Conf. on Lubrication and Wear, Paper 41, London 1957.
• 8. Miszczak A.: Analiza hydrodynamicznego smarowania ferrocieczą poprzecznych łożysk ślizgowych, Monografia, Fundacja Rozwoju Akademii Morskiej, Gdynia, 2006.
• 9. Teipel I.: Die räumliche Staupunktströmung für ein viscoelastisches Fluid. Reologica Acta 25, 1986, pp. 75-79.
• 10. Wierzcholski K., Wissussek D.: Presentation of Some Simplifications for hydrodynamic flow of Rivlin Ericksen Lubricant. Tribologia, 6 (144), 1995, pp. 653-663.
• 11. Das S., Guha S.K., Chattopadhyay A.K.: Linear stability analysis of hydrodynamic journal bearings under micropolar lubrication. Elsevier, Tribology International, 38, 2005, pp. 500-507.
• 12. Walicka A.: Reodynamika przepływu płynów nienewtonowskich w kanałach prostych i zakrzywionych. Redakcja Wydawnictw Naukowo-Technicznych, Zielona Góra 2002.
• 13. Wierzcholski K.: Determination of Pseudoviscosity Coefficients for Viscoelastic Lubricants. Journal of Kones Powertrain and Transport, Vol. 17, No. 2, 2010, pp. 491-496.
• 14. Schram G.: Reologia. Podstawy i zastosowania. Ośrodek Wydawnictw Naukowych PAN, Poznań 1998.