بررسی اثر لغزش سیال در روانکاری الاستوهیدرودینامیک

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 دی 1402   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/jacsm.2024.84427.1203

نویسندگان

جواد شریفی یلمه؛ امیر ترابی^*

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران

چکیده

شرط عدم لغزش از جمله شرایط پذیرفته شده در کاربردهای معمول حرکت سیالات است. در برخی موارد خاص این فرض به چالش کشیده می شود. وقتی سرعت و فشار بالایی در بخشی از جریان نزدیک سطح اتفاق افتد مانند روان کاری سطوح ناهمدیس احتمال بروز لغزش روی سطح وجود دارد. در این مطالعه، اثر لغزش سیال روی سطح در روان‌کاری الاستوهیدرودینامیک، به صورت عددی بررسی شده‌است. مدلی عددی بر اساس معادلات حاکم بر جریان سیال روان‌کار و با فرض نیوتنی بودن سیال و همدما بودن جریان در هندسه‌ای شامل یک سطح استوانه ای بالایی و سطح مسطح پایینی استخراج و به شیوه‌ی تفاضل محدود گسسته سازی و با روش حداقل مربعات حلی گردید. در بررسی‌ها علاوه بر اثبات وجود لغزش، اثر آن به ازای مقادیر گوناگون پارامترهای مسئله نظیر سرعت سطوح، میزان بار، نسبت سرعت سطوح و تنش برشی حدی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت و بار لغزش قابل ملاحظه ای اتفاق می افتد و شرط عدم لغزش باعث انحراف 20 تا 90 درصدی در تخمین ضریب اصطکاک می شود . در نسبت سرعت سطوح برابر میزان لغزش بیشتر بوده و با بالا رفتن تنش برشی حدی وقوع لغزش محدودتر می‌شود. لغزش باعث کاهش اصطکاک روان کاری می شود.

کلیدواژه‌ها

روانکاری؛ الاستوهیدرودینامیک؛ لغزش؛ اصطکاک؛ مدل سازی؛ معادله رینولدز

مراجع