بررسی تأثیرات ترکیبی روانکار تنش کوپلی پیزو ویسکوز و زبری سطح بر روی مشخصات فیلم فشرده در صفحات مخروطی شکل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری تخصصی، گروه مهندسی مکانیک، واحد بناب، دانشگاه آزاد اسلامی، بناب، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی مکانیک، واحد بناب، دانشگاه آزاد اسلامی، بناب، ایران

چکیده

مطالعه‌ حاضر به بررسی تأثیرات ترکیبی سیال تنش کوپلی پیزو ویسکوز با زبری سطح را در عملکرد فیلم فشرده بین صفحات مخروطی شکل می‌پردازد. بر اساس نظریه کریستنسن، دو نوع ساختار یک بعدی زبری؛ از قبیل الگوهای زبری طولی و الگوهای زبری عرضی در هندسه مورد نظر در نظر گرفته می‌شود. برای این دو نوع الگوی زبری مذکور، معادله اصلاح‌شده تصادفی رینولدز استخراج می‌شود. با استفاده از تکنیک اختلال، یک راه حل تحلیلی تقریبی برای میانگین فشار فیلم روانکار، ظرفیت حمل بار و زمان پاسخ فیلم فشرده بدست می‌آید. مطابق نتایج بدست آمده معلوم شد که استفاده از سیال تنش کوپلی پیزو ویسکوز به عنوان روانکار و با در نظر گرفتن اثرات زبری عرضی سطوح مشخصات فیلم فشرده؛ یعنی توزیع فشار در امتداد فیلم روانکار، ظرفیت حمل بار و زمان دسترسی را به طرز چشم گیری در مقایسه با حالت سیال نیوتنی با لزجت ثابت، افزایش می‌دهد. این درحالی است که اثرات زبری طولی باعث کاهش مشخصات فیلم فشرده در مقایسه با حالت سطح صاف می‌شود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Ariman T.‚ Turk M.‚ and Sylvester N.‚ Microcontinuum fluid mechanics—a review‚ International Journal of Engineering Science‚ Vol. 11‚ No. 8‚ pp. 905-930‚ 1973.
  • Ariman T.‚ Turk M.‚ and Sylvester N.‚Applications of microcontinuum fluid mechanics‚ International Journal of Engineering Science‚ Vol. 12‚ No. 4‚ pp. 273-293‚ 1974.
  • Stokes V. K.‚ Couple stresses in fluids. The physics of fluids‚ Vol. 9‚ No. 9‚ pp. 1709-1715‚ 1966.
  • Ramanaiah G.‚ Squeeze films between finite plates lubricated by fluids with couple stress. Wear‚ 54‚ No. 2‚ pp. 315-320‚ 1979.
  • Bujurke N. and Jayaraman G.‚ The influence of couple stresses in squeeze films. International Journal of Mechanical Sciences‚ 24‚ No. 6‚ pp. 369-376‚ 1982.
  • Scott W. and Suntiwattana P.‚ Effect of oil additives on the performance of a wet friction clutch material. Wear‚ 181‚ pp. 850-855‚ 1995.
  • Lin J. R.‚ Squeeze film characteristics of long partial journal bearings lubricated with couple stress fluids.  Tribology International‚ 30‚ No. 1‚ pp. 53-58‚ 1997.
  • Das N.‚ A study of optimum load-bearing capacity for slider bearings lubricated with couple stress fluids in magnetic field. Tribology International‚ 31‚ No. 7‚ pp. 393-400‚ 1998.
  • Lin J.-R.‚ Squeeze film characteristics of finite journal bearings: couple stress fluid model. Tribology International‚ 31‚ No. 4‚ pp. 201-207‚ 1998.
  • Ahmad N.and Singh J.‚ A model for couple-stress fluid film mechanism with reference to human joints. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers‚ Part J: Journal of Engineering Tribology‚ 221‚ No. 6‚ pp. 755-759‚ 2007.
  • Naduvinamani N.‚ Effect of Piezoviscous Dependency and Couple Stress on Squeeze Film Lubrication Between Parallel Stepped Plates. Tribology Transactions‚ 59‚ No. 2‚ pp. 237-243‚‌
  • Toloian A.‚ Daliri M.‚ and Javani N.‚ The Performance of Squeeze Film between Parallel Triangular Plates with a Ferro-Fluid Couple Stress Lubricant. Advances in Tribology‚ 2020‚ 2020.
  • Lu R.-F.‚ Chien R.-D.‚ and Lin J.-R.‚ Effects of fluid inertia in magneto-hydrodynamic annular squeeze films. Tribology International‚ 39‚ No. 3‚ pp. 221-226‚ 2006.
  • Singh U. P.‚ Effects of piezo-viscous dependency on squeeze film between circular plates: Couple Stress fluid model. 2014.
  • Naduvinamani N.‚ Effect of Piezoviscous Dependency and Couple Stress on Squeeze Film Lubrication Between Parallel Stepped Plates. Tribology Transactions‚ 59‚ No. 2‚ pp. 237-243‚ 2016.
  • Kumar V.‚ Naganagowda H. B.‚ Kumar J. S. ‚ and Thimmaiah R. B.‚ Combined Effect of Piezo-Viscous Dependency and Non-Newtonian Couple Stresses in Porous Squeeze-Film Circular Plate.
  • Burton R.‚ Effects of two-dimensional‚ sinusoidal roughness on the load support characteristics of a lubricant film. 1963.
  • Christensen H.‚ Stochastic models for hydrodynamic lubrication of rough surfaces. Proceedings of the institution of mechanical engineers‚ 184‚ No. 1‚ pp. 1013-1026‚ 1969.
  • Gururajan K. and Prakash J.‚ Roughness effects in a narrow porous journal bearing with arbitrary porous wall thickness. International Journal of Mechanical Sciences‚ 44‚ No. 5‚ pp. 1003-1016‚ 2002.
  • Naduvinamani N.‚ Santosh S.‚ and  Siddanagouda A., On the squeeze film lubrication of rough short porous partial journal bearings with micropolar fluids. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers‚ Part J: Journal of Engineering Tribology‚ 224‚ No. 3‚ pp. 249-257‚ 2010.
  • Basti D. P. ‚ Effect of surface roughness and couple stresses on squeeze films between curved annular plates. International Scholarly Research Notices‚ 2013‚ 2013.
  • Kumar J. V.and Rao R. R.‚ Effects of Surface Roughness in Squeeze Film Lubrication of Spherical Bearings. Procedia Engineering‚ 127‚ pp. 955-962‚ 2015.
  • Rao P. S. and Kumar Rahul A.‚ Effect of viscosity variation on non-Newtonian lubrication of squeeze film conical bearing having porous wall operating with Rabinowitsch fluid model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers‚ Part C: Journal of Mechanical Engineering Science‚ 233‚ No. 7‚ pp. 2538-2551‚ 2019.
  • Barus‚ C. (1893)‚ Isothermal‚ isopiestics and isometrics relative to viscosity. American Journal of Science‚ 45‚ pp 87-96.
  • Rao‌P. S.‚ Birendra Murmu and Santosh Agarwal‚ Piezo-Viscous Dependency and Surface Roughness Effects on the Squeeze Film Characteristics of Non-Newtonian Micropolar Fluid in Conical Bearings. Japanese Society of Tribologists‚Vol.13‚No.5(2018)282-289‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌