research centers


Search results: Found 2

Listing 1 - 2 of 2
Sort by

Article
Thermohydrodynamic Characteristics of Worn Journal Bearing Lubricated With Oil Containing Nanoparticles Additive

Authors: Basim A. Abass --- Nadhim F. Mohammed
Journal: AL-NAHRAIN JOURNAL FOR ENGINEERING SCIENCES مجلة النهرين للعلوم الهندسية ISSN: 25219154 / eISSN 25219162 Year: 2017 Volume: 20 Issue: 3 Pages: 526-543
Publisher: Al-Nahrain University جامعة النهرين

Loading...
Loading...
Abstract

In the present work the worn journal bearing is simulated to discuss the effect of adding TiO2 nanoparticles to the base oil on its thermal performance. An extensive numerical investigation is carried out to study the effect of different parameters affecting thermal performance of worn journal bearing such as the eccentricity ratio (ε), the wear depth parameter (δ), and the nanoparticle concentration (Φ). The computational approach is provided by using finite difference method for solving the governing equations, namely, the modified Reynolds equation, energy and heat conduction equations with suitable equation to include the variation of the oil film thickness due to the bearing wear in order to estimate the benefits of using nanolubricant in worn journal bearings. Oil viscosity dependence on nanoparticle concentrations is considered by using Krieger Dougherty model. The mathematical model as well as the computer program prepared to solve the governing equations were validated by comparing the oil film pressure distribution obtained in the present work for a worn journal bearing with that obtained numerically by Hashimoto et.al [2](1986) with 3% maximum deviation between the results. The maximum oil film pressure obtained in this work was compared with that obtained experimentally by Roy [12] (2009) for intact journal bearing with 3% as a maximum error between the results. The results obtained show that the nanoparticles addition by 0.5% and 1% to the base oil increases the load carrying capacity of the worn journal bearing by 20% and 40% respectively while decreases the oil side leakage by 5% and 10% and friction coefficient by 2.75% and 5.7% as compared to that lubricated with pure oil. This is happen with the expense of power losses. Calculations also shows that adding a higher percentage of nanoparticles (2%) has a harmful effect on the performance of a worn journal bearing since the power losses is highly increased.

تم في هذا البحث تمثيل المسند المقعدي المتاكل لمناقشة تاثير اضافة دقائق نانوية من مادة ثاني اوكسيد التيتانيوم (TiO2 ( الى الزيت الاساس على الاداء الحراري لتلك المساند.تم اجراء دراسة موسعة لتاثير العوامل المؤثرة على الاداء الحراري للمساند المقعدية المتاكلة مثل نسبة اللاتمركز(ε(و معامل التاكل (δ) ونسبة المواد النانوية المضافة الى الزيت الاساس (Φ) . تم اجراء التحليل العددي للمسالة باعتماد طريقة الفروقات المحددة لحل المعادلات الحاكمة للمسالة والمتمثلة بمعادلة رينولدز المعدلة ومعادلة الطاقة ومعادلة انتقال الحرارة بالتوصيل الحراري بالاضافة الى معادلة سمك طبقة الزيت المحورة لتاخذ بنظر الاعتبار تاثير تاكل المسند عليها وذلك لدراسة الفوائد من استعمال الدقائق النانوية الى الزيت الاساس على اداء تلك المساند. تم اعتماد النموذج الرياضي العائد للباحث (Krieger- Dougherty) لتوصيف اعتماد لزوجة الزيت على نسبة المواد النانوية المضافة. تم التحقق من صحة النموذج الرياضي علاوة على البرنامج الحاسوبي الذي اعد لغرض حل المعادلات الحاكمة عن طريق مقارنة بعض النتائج المستحصلة في هذا البحث مع النتائج العددية المنشورة من قبل الباحث Hashimoto(1986) بالنسبة للمساند المتاكلة والنتائج العملية المنشورة من قبل الباحث Roy(2009) . تم احتساب الانحراف في النتائج الكمستحصلة في البحث الخالي وتلك المنشورة من قبل الباحثين المذكورين اعلاه ووجدت لاتتجاوز 3%. اظهرت النتائج المستحصلة في هذا البحث ان اضافة مانسبته 0.5% و 1% من المادة النانوية الى الزيت الاساس ادت الى زيادة قابلية المسند لتخمل الاخمال بنسبة 20% و 40% على التوالي بينما انخفضت كمية التسرب الجانبي للزيت بنسبة 2.75 و5.7% بالمقارتة مع المساند المقعدية المزيتة بزيوت غير حاوية على اضافات . اظهرت النتائج ايضا بان اضافة المادة النانوية بنسب قد تصل الى 2% الى الزيت الاساس له تاثير ضار على اداء المساند المقعدية المتاكلة حيث ازدادت قيمة الطاقة المستهلكة بشكل كبير.


Article
EFFECT OF LUBRICANTS CONTAINING DIFFERENT NANO-PARTICLES ON THE PERFORMANCE OF WORN JOURNAL BEARINGS
تأثير الزيوت الحاوية على دقائق نانوية على تصحيح تأثير البلى في المساند المقعدية الاسطوانية

Loading...
Loading...
Abstract

The present work deals with the isothermal analysis of worn journal bearing lubricated with Nano-lubricants. The bearing wear affect the oil film thickness and causes a decrease in load carrying capacity of the journal bearing. On the other hand, many works show that the addition of Nano- particles to the oil enhances its viscosity. The main goal of the present work is to investigate the ability of the Nano-lubricant to correct the wear effect on the performance of such bearings. The modified Reynolds equation was solved using finite difference technique to obtain the pressure distribution in the clearance gap of the worn journal bearing. Dufran's model was used to include the effect of wear on the thickness of the oil film. The effect of adding three different types of Nano-particles namely, Dimond, CuO and TiO2 to the base oil has been investigated. Bearing static characteristics in terms of load capacity, friction force, end leakage and power loss for different eccentricity ratios have been investigated. The mathematical model has been validated for the pressure results obtained in the present work with that obtained by other workers and the results found to be in a good agreement. The results obtained in the present work show that the load carrying capacity enhances by about40%, 9% and 3% for the bearing with wear depth parameter of 0.4, eccentricity ratio of 0.7 lubricated with oil containing TiO2, CuO and Dimond Nano-particles respectively in comparison with pure oil lubricated bearing.

تتضمن هذه الدراسة تحليلا للمساند المقعدية التي تعمل بزيوت حاوية على دقائق نانوية. من المعروف جيدا ان قابلية تحمل المساند المقعدية تقل بسبب بليان سطحه. من ناحية اخرى اثبتت دراسات متعددة ان اضافة مواد نانوية الى الزيت الاساس تساعد على رفع لزوجته. الهدف الرئيسي لهذا العمل هو مناقشة قابلية الدقائق النانوية المضافة على قابلية تصحيح تأثير البلى في المساند المقعدية الاسطوانية عن طريق دراسة تأثيرها على اداء تلك المساند. تم حل معادلة رينولدز المعدلة للاخذ بنظر الاعتبار تأثير البلى على شكله الهندسي باستخدام طريقة الفروقات المحددة وذلك للحصول على توزيع ضغط الزيت داخل فجوة المسند . تم استخدام النموذج المقترح عن طريق (Dufran)ة الخصائص السكونية للأخذ بنظر الاعتبار تأثير البلى على سمك طبقة الزيت. تم دراسة تاثير ثلاثة انواع من المواد النانوية وهي الالماس وثاني اوكسيد التيتانيوم واوكسيد النحاس. تم دراسة الخصائص السكونية للمسند بدلالة قابلية تحمله للحمل وقوة الاحتكاك والتسرب الجانبي للزيت وخسائر الطاقة عندما يعمل المسند في قيم مختلفة من نسب اللاتمركز. اوضحت النتائج المستحصلة في هذه الدراسة بان قابلية المسند المقعدي المتأكل قد زادت بنسب تراوحت 50% و23% و3% عند اضافة دقائق نانوية من ثاني اوكسيد التيتانيوم واوكسيد النحاس والالماس على التعاقب بالمقارنة مع تلك المستحصلة عند تزيت المسند بزيت لا يحتوي على دقائق نانوية

Listing 1 - 2 of 2
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (2)


Language

English (2)


Year
From To Submit

2018 (1)

2017 (1)