Stochastic model for turbulent lubrication of slide journal bearing in ship technology

• Autorzy: Wierzcholski K. , Miszczak A.

Warianty tytułu

PL

Stochastyczny model turbulentnego smarowania poprzecznego łożyska ślizgowego w okrętownictwie

• Konferencja: Sesja Naukowa Okrętowców European Shipbuilding 2004 Polski przemysł okrętowy (XXI; 27-28.09.2004; Gdańsk, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A turbulent lubrication occurs in practice for heavy loaded slide journal bearing applied in ships in case of height speed with Taylor Number greated than 41.2 or modified Reynilds Number Re..=2. A main results to be concerned in an effect of bearing pressure and capacity increases when turbulent lubricant flow and random conditions of film thickness as well stochastic description of cooperating journal surfaces are taking into account. We indicate some results of numerical solutions of Reynolds Equation and pressure distribution for unsymmetrical, isothermal lubrication in usteady lubricant flow in radial slide journal bearing gap using random variations of gap height. Numerical calculations are performed in Mathcad 11 Professional Program, taking into account the method of Finite Differences. This method satisfies stability of numerical solutions of partial differential equations and values of capacity forces occuring in slide journal bearing.

PL

Turbulentny przepływ smarujący ma zastosowanie w obliczeniach praktycznych siły nośnej poprzecznego łożyska ślizgowego dlawysokich prędkości obrotowych przy liczbach Taylora przekraczających wartość 41.2 względnie przy zmodyfikowanych liczbach Reynildsa o wartościach Re..=2. Głowne wyniki pracy koncentrują się na wykazaniu zmian wartości ciśnienia i siły nośnej poprzecznego łożyska ślizgowego w przypadku turbulentnego, izotermicznego przepływu oleju z uwzględnieniem stochastycznie zmiennej grubości filmu olejowego. Uwzględnienie zmiennych losowych w turbulentnym przepływie smarującym powoduje spadek wartości sił nośnych poprzecznego łożyska o około 15% w porównaniu z siłami nośnymi uzyskanymi dla odpowiedniego łożyska smarowanego przepływem laminarnym bez uwzględnienia warunków losowych. Obliczenia numeryczne zostały przeprowadzone w programie Mathcad 11 Prof. przy wykorzystaniu metody różnic skończonych podczas całkowania równań różniczkowych cząstkowych w obszarach smarowania poprzecznego łożyska ślizgowego z jednoczesnym uwzględnieniem stabilności rozwiązań. Uzyskane wyniki numeryczne wartości ciśnienia i sił nośnych dla turbulentnego przepływu występującego w szczelinie poprzecznego, cylindrycznego łożyska ślizgowego, zostały porównane z wynikami wartości ciśnienia uzyskanymi dla klasycznych czynników smarujących o własnościach newtonowskich bez uwzględnienia turbulentnego smarowania i losowych warunków przepływu oleju. Uzyskane w niniejszej pracy wyniki numeryczne wartości ciśnień hydrodynamizcnych i wartości sił nośnych zostały porównane z odpowiednimi wynikami uzyskanymi przez Tipeia w zakresie przepływów turbulentnych bez uwzględnienia zmiennej losowej. Uwzględnienie w obliczeniach zmiennej losowej w modelu Tipeia jest wynikiem osiągniętym przez autorów niniejszej pracy. Uzyskane wyniki znajdują zastosowanie w okrętownictwie przy projektowaniu wałów okretowych z łożyskami ślizgowymi smarowanym olejem.

• Wydawca: Polish Academy of Sciences - Branch in Gdańsk Marine Technology Committee of the Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Marine Technology Transactions. Technika Morska
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 15
• Strony: 455--466
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys.

Twórcy

autor

Wierzcholski K.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Poland

autor

Miszczak A.

• Gdańsk University of Technology, Faculty of Ocean Engineering and Ship Technology ul. Narutowicza 11/12, 80-952 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• 1. Bohme G.. Strômungsmechunik nichtnewtonscher Fluid", Teubner Stud. Mesch. Stuttgart 1981.
• 2. Lin J. R.. Surfaces roughness effect on the dynamic stiffness and damping charateristics of compensated hydrostaric thrusr heuring. Int J. Machine Tools Manufact 2000, Vol. 40-1671-16892000. Vol. 40. 1671A689.
• 3. Lin J. R.. Squeeze film characteristics between a flat plate couple fluid model, Computers and Structures. 2000. Vol. 75. 73 80.
• 4. Lin J. R., The Effects of Couple Stresses un the Squeeze Film Behuviour beetween isotronic Rough Reclangulur Plates, J. of Applied Mechanical Engineering 2001 vol. 6. No. 4. 1007-1024.
• 5. Miszczak A.. Theoretische Untersuchungen des Einflusses von viskoelastischen Olen auf das Verhalten hydrodrnamiseher stationar belasteler Rodialgleitlager Doctor Thesis. Cracow-Essen 1998.
• 6. Munekazu Ohmi. Susumu Kyomen. Tateo Usui. Numerical Analysis of Transient Turbulent Flow in a Liquid l.ine. Bulletin of JSME. 1985, Vol. 28. No. 239. 799 406.
• 7. Tipei N.. Theory of lubricalion. California. W.A. Gross Stanford. Univ Press 1962. -563.
• 8. Truckenbrodt E.. Stromungsmeehanik. Springer Verlag. Berlin. New York 1986
• 9. Wierzcholski K. , Mathematical model of the turbulent ferromagnelic lubricant flow in the gap between two rotational surfaces ICMF 4, 1992, 147-152
• 10. Wierzcholski K. Mathematical methods in hydrodynamic theory of lubrication Tech Univ. Press Szczecin Monograph. NO 511, Szczecin 1993