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Modélisation numérique du comportement TEHD des paliers lisses cylindriques

A. Maoui and B. Benabès$

Centre Universitaire Larbi Ben M’Hidi, Oum El Bouaghi, Algérie

Abstract

The present work presents a numerical modeling of the thermo hydrodynamic behaviour of the cylindrical journal smooth bearing. The thermo elastic deformations of the solid parts are taken into account. Thereafter, a thermal approach is proposed in order to consider the elliptic form of the energy equation in the fluid film. Both numerical methods are considered, the finite difference method is used to determine the pressure distribution in the fluid film. Moreover, the determination of the temperature field in the three part of contact, fluid film, shaft and bush bearing, is carried out by the control volume approach of Patankar (1980). In addition, a convective and conductive terms of the energy equation are treated using a power law scheme. The Gauss Seidel method was used to solve the discretized Reynolds and energy equations. Finally, the results obtained are in a good agreement with published experimental results of Boncompain (1984).

Résumé

Le présent travail présente une modélisation numérique des comportements hydrodynamique et thermique d’un palier lisse cylindrique de longueur finie. Les déformations thermo élastiques des parties solides sont prises en compte. Une approche thermique est proposée afin de considérer la forme elliptique de l’équation de l’énergie dans le film fluide. La résolution numérique est effectuée par un couplage entre les méthodes des différences finies et des volumes finis. La méthode des différences finies centrées est utilisée pour la détermination du champ de pression. Par ailleurs, la détermination de la température dans les trois parties du contact (arbre, film fluide, coussinet) est effectuée par la méthode des volumes finis. Le calcul numérique est accompli à l’aide d’un processus itératif en résolvant simultanément les équations de Reynolds, de l’énergie dans le film et de conduction thermique dans les parties solides. En outre, les termes convectifs et conductifs de l’équation de l’énergie dans le film sont traités à l’aide d’un schéma de la loi de puissance. Enfin, les résultats obtenus sont commentés et comparés à des relevés expérimentaux obtenus pour le même type de mécanisme. Une bonne concordance est observée entre les résultats théoriques et expérimentaux, ce qui valide les approches mathématiques considérées ainsi que la méthode de résolution numérique.

Keywords

Palier lisse cylindrique - Lubrification - Modélisation mathématique - Volumes finis.

Modélisation numérique du comportement TEHD des paliers lisses cylindriques
Texte intégral

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