A Pressure Dam Bearing Analysis with Adiabatic Thermal Effects©

He, Minhui; Allaire, Paul E.; Cloud, C. Hunter; Nicholas, J. C.

doi:10.1080/05698190490279001

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“…Une étude THD basée sur les équations de Navier-Stokes couplées à l'équation de l'énergie est menée par Keogh et al, (1997), dans le cas d'un palier à rainures axiales. Récemment, He et al, (2004) ont réalisé une étude THD d'un palier à saut. Toutefois, la discontinuité engendrée par les rainures n'est pas considérée dans le modèle numérique.…”

Section: Introductionunclassified

“…La seule exception, (He et al, 2004), utilise un modèle thermique non réaliste car les variations de température selon l'épaisseur du film sont négligées, bien que leur importance ait été souvent montrée (Boncompain et al, 1986 ;Fillon et al, 1996 ;Han et al, 1990 ;Hatakenaka et al, 2002 ;Keogh et al, 1997). La seule exception, (He et al, 2004), utilise un modèle thermique non réaliste car les variations de température selon l'épaisseur du film sont négligées, bien que leur importance ait été souvent montrée (Boncompain et al, 1986 ;Fillon et al, 1996 ;Han et al, 1990 ;Hatakenaka et al, 2002 ;Keogh et al, 1997).…”

Section: Introductionunclassified

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Analyse numérique du régime THD dans un patin echelon

Dobrica

Fillon

2007

European Journal of Computational Mechanics

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La littérature sur la lubrification hydrodynamique manque de modèles thermohydrodynamiques (THD) adaptés aux géométries discontinues. La méthode la plus souvent employée, celle des différences finies, est difficilement applicable à la simulation des domaines d'écoulement non continus. Le présent article propose deux modèles basés sur la méthode des volumes finis et applicables aux domaines discontinus. Le premier algorithme, ayant à la base l'équation de Reynolds généralisée, manque de précision au voisinage de la discontinuité, mais il nous offre, en revanche, une bonne vitesse de calcul. Le deuxième modèle, basé sur les équations de Navier-Stokes, plus précis mais aussi plus lent, est ensuite proposé. Une comparaison des deux modèles appliqués dans le cas simple d'un patin échelon, en 2D, sera enfin effectuée. Différentes configurations géométriques seront analysées. Notre étude finit par la validation du modèle de Reynolds pour la plupart des configurations rencontrées en lubrification fluide. ABSTRACT. A lack of thermohydrodynamic (THD) models adapted to discontinuous fluid film geometries can be noted in the lubrication-related literature. The finite differences method, largely used in THD analysis, cannot be easily applied to discontinuous flow domains. This article proposes two finite volumes based models, suitable for discontinuous domains. The first model, based on Reynolds generalized equation, lacks in accuracy near the discontinuity line, but gains in computing speed. The second model, based on Navier-Stokes equations, is more accurate but also significantly more demanding in terms of computing requirements. The two models are applied and compared on the simple geometry of a bi-dimensional Rayleigh step bearing. Different configurations are analyzed, allowing the validation of the Reynolds model for most of the cases encountered in fluid film lubrication. MOTS-CLÉS : lubrification hydrodynamique, patin échelon, effets thermiques, volumes finis. Downloaded by [McMaster University] at 13:41 21 December 2014 684 REMN -16/2007. Modélisations numériques en mécanique 1 J J U J

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Analyse numérique du régime THD dans un patin echelon

Dobrica

Fillon

2007

European Journal of Computational Mechanics

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“…Une solution similaire, présentant un traitement du phénomène de cavité mais négligeant aussi les discontinuités est proposée par Gandjalikhan et al, (2002). Récemment, He et al, (2004) ont réalisé une étude THD d'un palier à saut. La discontinuité est prise en compte lors de la résolution de l'équation de Reynolds généralisée, et une forme simplifiée de l'équation de l'énergie a été utilisée.…”

Section: Introductionunclassified

“…La plupart des études THD menées jusqu'à présent sont soit appliquées aux géométries continues soit elles négligent les discontinuités. La seule exception, (He et al, 2004), utilise un modèle thermique non réaliste car les variations de température selon l'épaisseur du film sont négligées, bien que leur importance ait été souvent montrée (Boncompain et al, 1986 ;Fillon et al, 1996 ;Han et al, 1990 ;Hatakenaka et al, 2002 ;Keogh et al, 1997). Cette absence d'études sur les géométries discontinues peut être expliquée par les difficultés de modélisation d'une telle géométrie avec la méthode des différences finies (très souvent utilisée).…”

Section: Introductionunclassified

Analyse numérique du régime THD dans un patin échelon

Dobrica

Fillon

2007

TECM

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A lack of thermohydrodynamic (THD) models adapted to discontinuous fluid film geometries can be noted in the lubrication-related literature. The finite differences method, largely used in THD analysis, cannot be easily applied to discontinuous flow domains. This article proposes two finite volumes based models, suitable for discontinuous domains. The first model, based on Reynolds generalized equation, lacks in accuracy near the discontinuity line, but gains in computing speed. The second model, based on Navier-Stokes equations, is more accurate but also significantly more demanding in terms of computing requirements. The two models are applied and compared on the simple geometry of a bi-dimensional Rayleigh step bearing. Different configurations are analyzed, allowing the validation of the Reynolds model for most of the cases encountered in fluid film lubrication.

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