HEAL DSpace

Computational Fluid Dynamics study of heavily loaded fixed-pad thrust bearings operating under thermoelastohydrodynamic regime

Αποθετήριο DSpace/Manakin

Εμφάνιση απλής εγγραφής

dc.contributor.author Charitopoulos, Anastassios en
dc.contributor.author Χαριτόπουλος, Αναστάσιος el
dc.date.accessioned 2021-02-02T09:09:13Z
dc.date.available 2021-02-02T09:09:13Z
dc.date.issued 2021-02-02
dc.identifier.uri https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52851
dc.identifier.uri http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.20549
dc.description.abstract The present Thesis investigates the effects of thermal deformations on the performance of fixed-pad thrust bearings operating under high loads and temperatures. The presented work consists of two main parts. First, in order to identify the mechanisms of pressure build-up in parallel surface thrust bearings, the different theories proposed in the scientific literature have been evaluated. To this end, a CFD-based thermoelastohydrodynamic (TEHD) model has been generated, accounting for all the physical phenomena of the lubricant, of the solid domains and their interaction, which have been suggested in the literature as phenomena contributing to the pressure build-up mechanism of the parallel thrust bearing. The importance of each theory has been quantified and a final modelling approach has been proposed, for accurately evaluating the performance of a parallel surface thrust bearing. Furthermore, the generated model has been validated against experimental results of the literature. The second part of the Thesis utilises the previously proposed modelling approach to evaluate contemporary designs of thrust bearings, such as textured, coated, pocket and tapered-land bearings. In conclusion, the thermal deformations of the bearing pad are established as the main pressure build-up mechanism in parallel thrust bearings. Moreover, they contribute significantly to the performance of textured and coated bearings. Contrariwise, on pocket and tapered-land bearings, the thermal deformations are of negligible importance, even at high loads and operating temperatures. en
dc.rights Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα *
dc.rights.uri http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ *
dc.subject Thermal deformation en
dc.subject Θερμικές παραμορφώσεις el
dc.subject Hydrodynamic lubrication en
dc.subject Υδροδυναμική λίπανση el
dc.subject Thrust bearings en
dc.subject Ωστικά έδρανα el
dc.subject Computational fluid dynamics en
dc.subject Υπολογιστική ρευστομηχανική el
dc.subject Artificial surface texturing en
dc.subject Τεχνητή τραχύτητα el
dc.title Computational Fluid Dynamics study of heavily loaded fixed-pad thrust bearings operating under thermoelastohydrodynamic regime en
dc.title.alternative Θερμοελαστοϋδροδυναμική μελέτη υψηλά φορτισμένων ωστικών εδράνων σταθερού πέλματος, με χρήση υπολογιστικής ρευστομηχανικής el
dc.title.alternative Etude numérique (CFD) de butées à patins fixes fortement chargés fonctionnant en régime thermoélastohydrodynamique fr
heal.type doctoralThesis
heal.classification Tribology en
heal.classification Τριβολογία el
heal.language en
heal.access free
heal.recordProvider ntua el
heal.publicationDate 2020-12-15
heal.abstract Η παρούσα διδακτορική διατριβή διερευνά τις επιπτώσεις των θερμικών παραμορφώσεων στις επιδόσεις των ωστικών εδράνων σταθερής έδρασης τα οποία λειτουργούν σε υψηλά φορτία και θερμοκρασίες. Η παρούσα εργασία αποτελείται από δύο κύρια μέρη. Πρώτον, για τον προσδιορισμό του μηχανισμού παραγωγής υδροδυναμικής πίεσης σε παράλληλα ωστικά έδρανα, αξιολογήθηκαν οι διάφορες θεωρίες που προτείνονται στη βιβλιογραφία. Για το σκοπό αυτό, δημιουργήθηκε ένα θερμοελαστοϋδροδυναμικό μοντέλο το οποίο βασίζεται σε κώδικα υπολογιστικής υδροδυναμικής, και αντιστοιχεί σε όλες τις φυσικές ιδιότητες του λιπαντικού, των μεταλλικών μερών, και της αλληλεπίδρασής τους, οι οποίες έχουν προταθεί στη βιβλιογραφία ως ιδιότητες που συμβάλλουν στον μηχανισμό παραγωγής υδροδυναμικής πίεσης του παραλλήλου ωστικού εδράνου. Η σημασία κάθε θεωρίας έχει ποσοτικοποιηθεί και έχει προταθεί μια τελική προσέγγιση μοντελοποίησης, για την ακριβή αξιολόγηση της επίδοσης του παραλλήλου ωστικού εδράνου. Επιπλέον, το παραγόμενο μοντέλο έχει συγκριθεί έναντι πειραματικών αποτελεσμάτων της βιβλιογραφίας, και παρατηρήθηκε πολύ καλή συσχέτιση. Το δεύτερο μέρος της διατριβής χρησιμοποιεί την προηγουμένως προτεινόμενη προσέγγιση μοντελοποίησης για την αξιολόγηση σύγχρονων σχεδίων ωστικών εδράνων, όπως ωστικά έδρανα με τεχνητή επιφανειακή τραχύτητα, με επικάλυψη πολυμερών υλικών, ορθογωνικής κοιλότητας και έδρανα με κεκλιμένο και παράλληλο τμήμα. Συμπερασματικά, οι θερμικές παραμορφώσεις του εδράνου είναι ο κύριος μηχανισμός παραγωγής υδροδυναμικής πίεσης σε παράλληλα ωστικά έδρανα. Επίσης, συμβάλλουν σημαντικά στις επιδόσεις των ωστικών εδράνων με επιστρώσεις και τεχνητής τραχύτητας. Αντίθετα, σε ωστικά έδρανα ορθογωνικής κοιλότητας και και έδρανα με κεκλιμένο και παράλληλο τμήμα, οι θερμικές παραμορφώσεις είναι αμελητέας σημασίας, ακόμη και σε υψηλά φορτία και θερμοκρασίες λειτουργίας. el
heal.abstract Dans la présente thèse sont étudiés les effets des déformations thermiques sur les performances des butées à patin fixe fonctionnant sous des charges et des températures élevées. Le travail présenté se compose de deux parties principales. Dans une première étape, afin d'identifier les mécanismes de génération de pression dans les butées à surfaces parallèles, les différentes théories proposées dans la littérature scientifique ont été évaluées. À cette fin, un modèle thermoélastohydrodynamique (TEHD) basé sur la Dynamique de Fluides Numérique (CFD) a été généré, en tenant compte tous les phénomènes physiques du lubrifiant, des solides et de leur interaction, qui ont été suggérés dans la littérature comme des phénomènes contribuant au mécanisme de génération de pression des butées à faces parallèles. L'importance de chaque théorie a été quantifiée et une modélisation finale a été proposée afin d’évaluer avec précision les performances d'une butée à faces parallèles. De plus, le modèle généré a été validé par rapport aux résultats expérimentaux de la littérature. La deuxième partie de la thèse utilise l'approche de modélisation proposée précédemment pour évaluer les conceptions contemporaines de butées, telles que les butées à surfaces texturées, revêtus, à poche et à plan incliné. En conclusion, les déformations thermiques des patins de la butée ou de la glissière sont établies comme le principal mécanisme de création de pression dans les butées à surfaces parallèles. En outre, elles contribuent de manière significative aux performances TEHD des butées texturées et revêtues. Au contraire, sur les butées à poche et à plan incliné, les déformations thermiques sont d'une importance négligeable, même à des charges et des températures de fonctionnement élevées. fr
heal.advisorName Fillon, Michel en
heal.advisorName Papadopoulos, Christos en
heal.committeeMemberName Santos, Ilmar Ferreira en
heal.committeeMemberName Wodtke, Michał en
heal.committeeMemberName Galda, Lidia en
heal.committeeMemberName Brunetière, Noël en
heal.committeeMemberName Kaiktsis, Lambros en
heal.committeeMemberName Fillon, Michel en
heal.committeeMemberName Papadopoulos, Christos en
heal.academicPublisher Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών el
heal.academicPublisherID ntua
heal.numberOfPages 179 p. en
heal.fullTextAvailability false


Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Οι παρακάτω άδειες σχετίζονται με αυτό το τεκμήριο:

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στην ακόλουθη συλλογή(ές)

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα Εκτός από όπου ορίζεται κάτι διαφορετικό, αυτή η άδεια περιγράφεται ως Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα