به‌كارگيري روش درون‌يابي مشتق تعميم يافته جهت بررسي عملكرد ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور دولب با روان‌كار ميكروپلار

Application of Generalized Differential Quadrature Method to Non-circular Two-lobe Journal Bearings’ Performance Analysis

روش درون‌يابي مشتق تعميم يافته يك روش حل عددي مرتبه بالاست كه در آن برخلاف ساير روش‌هاي عددي، از مقادير تابع آزمايشي مورد استفاده بر روي تمامي نقاط نمونه درون دامنه مساله، براي حدس مقادير مشتق تابع مجهول اصلي استفاده مي‌شود. لذا، اين روش نسبت به ساير روش‌هاي عددي، نظير روش هاي اجزا محدود و تفاضل محدود، در دستيابي به نتايج سرعت هم‌گرايي بالاتري را با دقت يكسان دارد. اين روش در حل معادلات ديفرانسيل غيرخطي حاكم بر مسايل مختلف نيز توانايي بالايي دارد. در كار حاضر، مشخصه‌هاي عملكرد استاتيكي ياتاقان‌هاي ژورنال مدور و غيرمدور دولب، تحت شرايط روان‌كاري با سيال ميكروپلار، با استفاده از روش درون‌يابي مشتق تعميم يافته، مورد بررسي قرار گرفته و تاثير پارامترهاي هندسي مختلف، مانند ابعاد ياتاقان و پريلود، بر عملكرد اين گروه از ياتاقان‌ها بررسي مي‌شود. مقايسه نتايج در حالات مختلف براي ياتاقان ژورنال مدور نشان دهنده برقراري تطابق مناسب بين نتايج حاصل ازروش درون‌يابي مشتق تعميم يافته و ساير روش‌هاي عددي مي‌باشد. همچنين، نتايج حاصل از بررسي ياتاقان‌هاي ژورنال غيرمدور دولب بيانگر افزايش قابليت حمل بار ياتاقان، كاهش ضريب اصطكاك، زاويه وضعي و نشتي روان‌كار از ياتاقان با جايگزيني روان‌كار ميكروپلار به جاي انواع نيوتني آن مي‌باشد.

This paper presents the application of generalized differential quadrature (GDQ) method for analysis of circular and non-circular (two-lobe) journal bearings, lubricated with micro polar fluid. Generalized differential quadrature is a simple, efficient, and high-order numerical technique, which uses the information on all sample grid points to approach the derivatives of the unknown function. The effectiveness of the solution technique is verified by comparing the GDQ computed results with previous results of circular journal bearing. It is seen from the results that GDQ method can easily compete with existing methods of solution of lubrication problems for its analytical simplicity, less computer storage requirements, and capability of producing accurate results with a very high computational efficiency. Also, GDQ results for two-lobe journal bearing, lubricated with micro polar fluids, show an increase in load carrying capacity and decrease in the coefficient of friction, attitude angle, and side leakage for bearing in comparison with the same bearing lubricated with Newtonian fluid.