research centers


Search results: Found 1

Listing 1 - 1 of 1
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.

Listing 1 - 1 of 1
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (1)


Language

English (1)


Year
From To Submit

2017 (1)