Araştırma Makalesi
BibTex RIS Kaynak Göster

Investigation of Pressure Distribution in Hydrodynamic Radial Journal Bearings with Finite Difference Method

Yıl 2018, Cilt: 23 Sayı: 3, 37 - 48, 31.12.2018
https://doi.org/10.17482/uumfd.475323

Öz

 As the most important performance parameter of
journal bearings, which are widely used in industry, load carrying capacity is
directly related to pressure occurred between shaft and bearing house. Occurred
pressure is obtained with numerical solving under different boundary
conditions. There are three different boundary conditions which are Sommerfeld,
Half-Sommerfeld and Reynolds. In this study, pressure distribution of journal
bearings are obtained and compared with each other under mentioned boundary conditions.
First, Reynolds equation defining Cartesian coordinate system is rewritten in
polar coordinate system and then the equation is made non-dimensional. The
non-dimensional equation is adapted to finite difference method and made proper
for iterative solution. Pressure distribution and load carrying capacity are
obtained for different parameters by a generated MATLAB program. Obtained
pressure distribution is validated with a previous study. 

Kaynakça

  • Bonneau D., Fatu A., Souchet D. (2014) Mixed Lubrication in Hydrodynamic Bearings, Wiley, New Jersey, ABD.
  • Concli F. (2016) Pressure distribution in small hydrodynamic journal bearings considering cavitation: a numerical approach based on the opensource CFD code OpenFOAM®, Lubrication Science, 28(6) pp. 329-347. doi: 10.1002/ls.1334
  • D. Benasciutti, M. Gallina, M. Gh. Munteanu F. Flumian (2012) A numerical approach for the analysis of deformable journal bearings. Frattura ed Integrità Strutturale: Annals 2012 pp.37-45. doi: 10.3221/IGF-ESIS.21.05
  • Gengyuan G., Zhongwei Y., Dan J., Xiuli Z. (2015) CFD analysis of load-carrying capacity of hydrodynamic lubrication on a water-lubricated journal bearing, Industrial Lubrication and Tribology, 67(1) pp. 30-37. doi: 10.1108/ ilt-03-2013-0028
  • Grabon´ W, Smykla J. (2012) Computer program for simulation of pressure distribution in the hydrodynamic radial bearing. Artif Intell Driven Solut Bus Eng Prob, pp. 176–186 ISBN: 978-954-16-0060-3
  • Güllü, E. (1987). Kaymalı Yatakların Elastohidrodinamik analizi ve yatak deformasyonunun performans karakteristiklerine etkisi, Doktora Tezi, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Hori, Y. (2006) Hydrodynamic Lubrication, Springer-Verlag, Tokyo, Japan.
  • Meng F., Chen Y. (2015) Analysis of elasto-hydrodynamic lubrication of journal bearing based on different numerical methods. Industrial Lubrication and Tribology, 67(5) pp. 486-497. doi: 10.1108/ILT-03-2015-0026
  • Montazeri H. (2008) Numerical analysis of hydrodynamic journal bearings lubricated with ferrofluid, Proc. IMechE Vol. 222 Part J: J. Engineering Tribology, pp.51-60. doi: 10.1243/13506501JET314
  • Nicoletti R. (2013) Comparison Between a Meshless Method and the Finite Difference Method for Solving the Reynolds Equation in Finite Bearings. Journal of Tribology, 135(4) pp. 044501-1-9. doi: 10.1115/1.4024752
  • Stachowiak G. W., Batchelor A.W. (2014) Engineering Tribology, Butterworth-Heinemann, ABD.
  • Syfris D., Chasalevris A. (2012) An exact analytical solution of the Reynolds equation for the finite journal Bearing. Tribology International. 55(1), pp. 46-58. doi:10.1016/j.triboint.2012.05.011
  • Tiwari, P., Kumar, W. (2012) Analysis Of Hydrodynamic Journal Bearing: A Review. International Journal of Engineering Research & Technology, 1(7), pp. 1-7. ISSN: 2278-0181
  • Wang Y., Yin Z., Jiang D., Gao G., Zhang X. (2016) Study of the lubrication performance of water-lubricated journal bearings with CFD and FSI method. Industrial Lubrication and Tribology, 68(3) pp. 341-348. doi: 10.1108/ILT-04-2015-0053

HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ

Yıl 2018, Cilt: 23 Sayı: 3, 37 - 48, 31.12.2018
https://doi.org/10.17482/uumfd.475323

Öz

Endüstride yaygın bir şekilde kullanılan bir makine elemanı olan kaymalı
yatakların en önemli performans parametresi olan yük taşıma kapasitesi yatak
ile mil arasında meydana gelen basınç değerleri ile doğrudan ilişkilidir.
Oluşan bu basınçlar Reynolds denkleminin çeşitli sınır şartları altında nümerik
çözümü ile elde edilmektedir. Reynolds denkleminin çözümünde üç farklı sınır
şartı bulunmaktadır. Bunlar, Sommerfeld, Yarı-Sommerfeld ve Reynolds sınır
şartlarıdır. Bu çalışmada hidrodinamik
kaymalı yataklardaki basınç dağılımı bahsedilen üç sınır şartında sonlu farklar
metodu kullanılarak elde edilmiş ve karşılaştırılmıştır. Buna göre; öncelikle
Kartezyen koordinatlarda ifade edilen Reynolds denklemi polar koordinat
sistemine göre yazılmış daha sonra denklem boyutsuzlaştırılmıştır. Boyutsuz
hale getirilen denklem sonlu farklara göre ifade edilmiş ve iteratif çözüme
uygun hale getirilmiştir. MATLAB programında modellenen denklemler vasıtasıyla
farklı parametreler için basınç dağılımına ve yük taşıma kapasitesine
ulaşılmıştır. Elde edilen basınç dağılımı literatürdeki bir çalışma ile
doğrulanmıştır.

Kaynakça

  • Bonneau D., Fatu A., Souchet D. (2014) Mixed Lubrication in Hydrodynamic Bearings, Wiley, New Jersey, ABD.
  • Concli F. (2016) Pressure distribution in small hydrodynamic journal bearings considering cavitation: a numerical approach based on the opensource CFD code OpenFOAM®, Lubrication Science, 28(6) pp. 329-347. doi: 10.1002/ls.1334
  • D. Benasciutti, M. Gallina, M. Gh. Munteanu F. Flumian (2012) A numerical approach for the analysis of deformable journal bearings. Frattura ed Integrità Strutturale: Annals 2012 pp.37-45. doi: 10.3221/IGF-ESIS.21.05
  • Gengyuan G., Zhongwei Y., Dan J., Xiuli Z. (2015) CFD analysis of load-carrying capacity of hydrodynamic lubrication on a water-lubricated journal bearing, Industrial Lubrication and Tribology, 67(1) pp. 30-37. doi: 10.1108/ ilt-03-2013-0028
  • Grabon´ W, Smykla J. (2012) Computer program for simulation of pressure distribution in the hydrodynamic radial bearing. Artif Intell Driven Solut Bus Eng Prob, pp. 176–186 ISBN: 978-954-16-0060-3
  • Güllü, E. (1987). Kaymalı Yatakların Elastohidrodinamik analizi ve yatak deformasyonunun performans karakteristiklerine etkisi, Doktora Tezi, İ.T.Ü Fen Bilimleri Enstitüsü, İstanbul.
  • Hori, Y. (2006) Hydrodynamic Lubrication, Springer-Verlag, Tokyo, Japan.
  • Meng F., Chen Y. (2015) Analysis of elasto-hydrodynamic lubrication of journal bearing based on different numerical methods. Industrial Lubrication and Tribology, 67(5) pp. 486-497. doi: 10.1108/ILT-03-2015-0026
  • Montazeri H. (2008) Numerical analysis of hydrodynamic journal bearings lubricated with ferrofluid, Proc. IMechE Vol. 222 Part J: J. Engineering Tribology, pp.51-60. doi: 10.1243/13506501JET314
  • Nicoletti R. (2013) Comparison Between a Meshless Method and the Finite Difference Method for Solving the Reynolds Equation in Finite Bearings. Journal of Tribology, 135(4) pp. 044501-1-9. doi: 10.1115/1.4024752
  • Stachowiak G. W., Batchelor A.W. (2014) Engineering Tribology, Butterworth-Heinemann, ABD.
  • Syfris D., Chasalevris A. (2012) An exact analytical solution of the Reynolds equation for the finite journal Bearing. Tribology International. 55(1), pp. 46-58. doi:10.1016/j.triboint.2012.05.011
  • Tiwari, P., Kumar, W. (2012) Analysis Of Hydrodynamic Journal Bearing: A Review. International Journal of Engineering Research & Technology, 1(7), pp. 1-7. ISSN: 2278-0181
  • Wang Y., Yin Z., Jiang D., Gao G., Zhang X. (2016) Study of the lubrication performance of water-lubricated journal bearings with CFD and FSI method. Industrial Lubrication and Tribology, 68(3) pp. 341-348. doi: 10.1108/ILT-04-2015-0053
Toplam 14 adet kaynakça vardır.

Ayrıntılar

Birincil Dil Türkçe
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Emin Güllü

Tufan Gürkan Yılmaz

Yayımlanma Tarihi 31 Aralık 2018
Gönderilme Tarihi 12 Ağustos 2016
Kabul Tarihi 5 Ekim 2018
Yayımlandığı Sayı Yıl 2018 Cilt: 23 Sayı: 3

Kaynak Göster

APA Güllü, E., & Yılmaz, T. G. (2018). HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 23(3), 37-48. https://doi.org/10.17482/uumfd.475323
AMA Güllü E, Yılmaz TG. HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ. UUJFE. Aralık 2018;23(3):37-48. doi:10.17482/uumfd.475323
Chicago Güllü, Emin, ve Tufan Gürkan Yılmaz. “HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23, sy. 3 (Aralık 2018): 37-48. https://doi.org/10.17482/uumfd.475323.
EndNote Güllü E, Yılmaz TG (01 Aralık 2018) HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23 3 37–48.
IEEE E. Güllü ve T. G. Yılmaz, “HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ”, UUJFE, c. 23, sy. 3, ss. 37–48, 2018, doi: 10.17482/uumfd.475323.
ISNAD Güllü, Emin - Yılmaz, Tufan Gürkan. “HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 23/3 (Aralık 2018), 37-48. https://doi.org/10.17482/uumfd.475323.
JAMA Güllü E, Yılmaz TG. HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ. UUJFE. 2018;23:37–48.
MLA Güllü, Emin ve Tufan Gürkan Yılmaz. “HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, c. 23, sy. 3, 2018, ss. 37-48, doi:10.17482/uumfd.475323.
Vancouver Güllü E, Yılmaz TG. HİDRODİNAMİK RADYAL KAYMALI YATAK PERFORMANSININ FARKLI SINIR ŞARTLARI İÇİN İNCELENMESİ. UUJFE. 2018;23(3):37-48.

DUYURU:

30.03.2021- Nisan 2021 (26/1) sayımızdan itibaren TR-Dizin yeni kuralları gereği, dergimizde basılacak makalelerde, ilk gönderim aşamasında Telif Hakkı Formu yanısıra, Çıkar Çatışması Bildirim Formu ve Yazar Katkısı Bildirim Formu da tüm yazarlarca imzalanarak gönderilmelidir. Yayınlanacak makalelerde de makale metni içinde "Çıkar Çatışması" ve "Yazar Katkısı" bölümleri yer alacaktır. İlk gönderim aşamasında doldurulması gereken yeni formlara "Yazım Kuralları" ve "Makale Gönderim Süreci" sayfalarımızdan ulaşılabilir. (Değerlendirme süreci bu tarihten önce tamamlanıp basımı bekleyen makalelerin yanısıra değerlendirme süreci devam eden makaleler için, yazarlar tarafından ilgili formlar doldurularak sisteme yüklenmelidir).  Makale şablonları da, bu değişiklik doğrultusunda güncellenmiştir. Tüm yazarlarımıza önemle duyurulur.

Bursa Uludağ Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi Dekanlığı, Görükle Kampüsü, Nilüfer, 16059 Bursa. Tel: (224) 294 1907, Faks: (224) 294 1903, e-posta: mmfd@uludag.edu.tr