Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ tới đặc tính của ổ đầu to thanh truyền

LỜI CAM ĐOAN -*** - Tôi xin cam đoan luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ tới đặc tính ổ đầu to truyền” công trình nghiên cứu riêng tôi, số liệu sử dụng đƣợc rõ nguồn trích dẫn mục tài liệu tham khảo Kết nghiên cứu luận văn chƣa đƣợc công bố công trình khác Tác giả Lê Ngọc Hùng Mục lục Mục lục Trang Mục lục…………………………………………………………… Một số ký tự sử dụng luận văn……………………………… Danh mục sơ đồ hình vẽ……………………………………… Mở đầu…………………………………………………………… Chƣơng 1- TỔNG QUAN VỀ BÔI TRƠN HỆ BIÊN - KHUỶU 1.1 Lịch sử phát triển…………………………………………… 11 1.2 Bôi trơn thủy động………………………………………… 17 1.3 Bôi trơn hệ biên – Khuỷu động nhiệt……………… 20 1.4 Kết luận chƣơng 1…………………………………………… 32 Chƣơng 2- LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN BÔI TRƠN Ổ ĐẦU TO THANH TRUYỀN 2.1 Giới thiệu…………………………………………………… 33 2.2 Phƣơng trình Reynolds tổng quát…………………………… 34 2.3 Phƣơng trình chiều dày màng dầu ………………………… 38 2.4 Phƣơng trình nhiệt màng dầu………………………… 44 2.5 Phƣơng trình nhiệt vật rắn…………………………… 46 2.6 Mô hình hóa tính toán bôi trơn cho ổ đầu to truyền 52 nhiệt có tính đền ảnh hƣởng nhiệt độ lên màng dầu 2.7 Kết luận chƣơng 2…………………………………………… Chƣơng 3- KẾT QUẢ TÍNH TOÁN VÀ THỰC NGHIỆM 59 60 3.1 Giới thiệu …………………………………………………… 60 3.2 Phƣơng pháp đo nhiệt độ……………………………………… 61 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ lên bạc động……………………… 65 3.4 Kết luận chƣơng 3…………………………………………… 85 Mục lục Kết luận kiến nghị…………………………………………… 86 Phụ lục…………………………………………………………… 88 Tài liệu tham khảo………………………………………………… 110 Một số ký tự sử dụng luận văn MỘT SỐ KÝ TỰ SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN Kí hiệu Diễn giải C Nhiệt dung riêng dầu nhờn h Chiều dày màng dầu h0 Chiều dày màng dầu tối thiểu J Đƣơng lƣợng nhiệt Joule K Hệ số dẫn nhiệt L Ul/4k l Chiều dày bạc n  x   Độ dốc bạc h  h0 1  n  l    pe   0cUh0   Tham biến Peclet   JK  P Áp suất   ph0    U   p Áp suất không thứ nguyên   q Thông lƣợng nhiệt s Kích thƣớc chiều dài nút lƣới theo hƣớng x T Nhiệt độ  p T/T0 T0 Nhiệt độ vào ΔT Độ tăng nhiệt độ T ΔT/ T0 t -U Kích thƣớc chiều dài nút lƣới theo hƣớng z Vận tốc trƣợt bề mặt theo hƣớng x Một số ký tự sử dụng luận văn u Thành phần vận tốc theo hƣớng x  u/U u  Thành phần vận tốc theo hƣớng z    /U X Ux’/2x X,y,z Tọa độ x’  x   tọa độ thông lƣợng x / h0 y y / h0 Z Uz/2k  z z / h0 α η0U2/JKT0 β γ Hệ số nhiệt độ độ đặc (    e T ) Hệ số nhiệt độ độ nhớt (   0eT )   / 0 Độ nhớt dầu bôi trơn đƣờng vào  k Hệ số khuếch tán nhiệt p  / 0 0 Độ đặc dầu bôi trơn đầu vào  EHD Elastohydrodynamic THD ThermoHydrodynamic TEHD Thermo ElastoHydroDynamic Danh mục sơ đồ hình vẽ DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH VẼ Tên hình vẽ đồ thị Hình Trang Thông số lớp màng bôi trơn hệ số ma sát hàm số 1.1 ηN/P vùng bôi trơn chất lỏng khác 18 trợ giúp bơm 1.2 Sơ đồ biểu diễn chêm dầu 19 1.3 Sơ đồ hệ thống bôi trơn cƣỡng 20 1.4 Sơ đồ khối hệ thống bôi trơn hệ biên khuỷu 22 1.5 23 1.6 Kết cấu trục khuỷu lỗ dẫn dầu Bôi trơn nhóm pittông -thanh truyền 1.7 Sơ đồ nguyên lý bôi trơn phƣơng pháp vung té dầu 26 1.8 Sơ đồ hệ thống bôi trơn cƣỡng cácte ƣớt 28 2.1 35 2.2 Hệ tọa độ trục khai triển bạc Mặt cắt ổ đỡ 2.3 Miền khai triển ổ 38 2.4 Miền khai triển bạc cố định 42 2.5 Sơ đồ cân lực tác dụng lên truyền 43 2.6 Khai triển miền màng dầu dứt gãy 44 2.7 Sơ đồ xilanh động nhiệt 52 2.8 Sơ đồ công suất động xăng chạy 6500v/ph 53 2.9 (a) Sơ đồ thuật toán Murty 56 2.9 (b) Sơ đồ thuật toán Murty 56 2.9 (c) Sơ đồ thuật toán Murty 56 3.1 Sơ đồ bàn thử dùng thực nghiệm 61 3.2 Thiết bị đo sức kéo/nén truyền vị trí lỗ khoan 62 3.3 Hình ảnh số máy móc phụ trợ 62 24 38 Danh mục sơ đồ hình vẽ 3.4 Sơ đồ gắn thiết bị đo cảm biến 64 3.5 Lƣới trục truyền 66 3.6 Lƣới màng dầu 66 3.7 Diễn biến áp lực tối đa chu kỳ động 6500 rpm 68 3.8 diễn biến chiều dày tối thiểu màng dầu suốt chu kỳ động 6500 rpm 68 3.9 Phân bố tổng chiều dày màng mặt trung bình bạc góc quay trục khuỷu 1800 69 3.10 Phân bố áp suất mặt phẳng bạc góc quay trục khuỷu 1800 69 3.11 Phân bố áp suất mặt phẳng bạc góc quay trục khuỷu 4400 70 3.12 Phân bố tổng chiều dày màng mặt phẳng bạc cho góc quay trục khuỷu 4400 71 3.13 Phân bố chuyển vị có biến dạng nhiệt tổng chiều dày màng góc quay trục khuỷu 1800 71 3.14 Phân bố chuyển vị biến dạng nhiệt tổng chiều dày màng góc quay trục khuỷu 4400 72 3.15 Tiến triển nhiệt độ bề mặt chuyển tiếp màng- trục màng- truyền góc quay trục khuỷu 4400 72 3.16 Diễn biến quỹ đạo tâm hình học trục nhƣ hàm góc quay trục khuỷu 73 3.17 Diễn biến tổng tiêu tán chu kỳ động với 6500rpm 74 3.18 Diễn biến hệ số rò rỉ chu kỳ động với 6500 rpm 74 Danh mục sơ đồ hình vẽ 3.19 Phân bố nhiệt độ màng dầu góc quay trục khuỷu 75 3.20 7200 (trƣờng hợp A,B,C) 75 3.21 3.22 3.23 3.24 3.25 Phân bố nhiệt độ màng dầu góc quay trục khuỷu 7200 (trƣờng hợp C) Phân bố nhiệt độ trục góc quay trục khuỷu 7200 (trƣờng hợp B,C) Phân bố nhiệt độ truyền góc quay trục khuỷu 7200 (trƣờng hợp A,B,C) 3.26 76 77 79 79 80 3.27 Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 800 (trƣờng hợp C) 80 3.28 Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 1800 (trƣờng hợp C) 81 Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 2600 3.29 81 (trƣờng hợp C) Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 3600 3.30 81 (trƣờng hợp C) Phân bố nhiệt độ màng cho góc trục khuỷu 4400 3.31 82 (Trƣờng hợp C) Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 5400 3.32 82 (trƣờng hợp C) Phân bố nhiệt độ màng góc quay trục khuỷu 6200 3.33 82 (trƣờng hợp C) Mở đầu MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Vấn đề nhiệt thủy động THD (ThermoHydrodynamic) có nhiều công trình nghiên cứu công bố, nhiên TEHD (ThermoElastoHydroDynamic) đề tài mẻ, đặc biệt ngành khí chế tạo nƣớc ta Trong nghiên cứu này, tác giả muốn phát triển nghiên thêm biến dạng đàn hồi (tức TEHD) Bản thân tác giả đảm trách công tác tu, bảo dƣỡng, khảo sát lắp đặt sửa chữa thiết bị khai thác dầu khí Giàn công nghệ trung tâm số thuộc mỏ Bạch hổ; thuộc Liên doanh dầu khí Việt Nga Vietsovpetro, nên tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới đặc tính ổ đầu to truyền” Tính cấp thiết đề tài Một vấn đề đặt hoạt động sản xuất liên doanh dầu khí Việt Nga Vietsovpetro làm để vận hành bảo dƣỡng thiết bị cách tối ƣu Từ yêu cầu tác giả muốn sâu nghiên cứu ảnh hƣởng trình bôi trơn; ma sát, mòn ảnh hƣởng khác tác động lên hệ thống máy móc làm giảm tuổi thọ nhằm nâng cao suất làm việc máy Một yếu tố ảnh hƣởng đó, ảnh hƣởng nhiệt độ lên màng dầu bôi trơn hệ thống bôi trơn nói chung cho hệ biên khuỷu nói riêng đáng kể Để ứng dụng có hiệu kiến thức bôi trơn, ảnh hƣởng nhiệt độ việc thiết kế cặp đôi ma sát, đòi hỏi phải có thông số kỹ thuật xác, hiểu biết sâu rộng lĩnh vực Tác giả mong muốn kết nghiên cứu đề tài luận văn đƣợc vận dụng vào thực tế sản xuất, nhằm nâng cao hiệu suất làm việc thiết bị, hạn chế tối đa sai sót chế tạo nhƣ công tác bảo dƣỡng hay ảnh hƣởng khác không tốt từ môi trƣờng tới thiết bị trình vận hành Mở đầu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu đề tài a Đối tƣợng nghiên cứu Cụm ổ đầu to truyền động nhiệt b Phạm vi đề tài - Tác động chất lỏng tiếp xúc (phƣơng trình Reynolds) - Cân lực bên tích hợp trƣờng áp lực màng dầu - Phƣơng trình chiều dày màng dầu - Phƣơng trình nhiệt biến dạng cho trục bạc - Trƣờng nhiệt độ màng dầu chất rắn Mục tiêu đề tài Nghiên cứu phân tích ảnh hƣởng áp suất, nhiệt độ phân bố chiều dày màng dầu bôi trơn ổ đầu to truyền Trên xác định yếu tố ảnh hƣởng đến màng dầu bôi trơn, xác định xác vị trí nhiệt độ tối đa, chiều dày màng dầu tối thiểu phân bố bạc Từ làm bƣớc khởi đầu cho việc sâu nghiên cứu tiếp theo, nhằm thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh tối ƣu cụm ổ đầu to truyền động nhiệt có tốc độ cao Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: đóng góp vào việc nghiên cứu ảnh hƣởng trƣờng nhiệt độ phân bố chiều dày màng dầu bôi trơn ổ đầu to truyền động nhiệt tốc có độ cao - Ý nghĩa thực tiễn: kết nghiên cứu tiền đề cho việc nghiên cứu tiếp theo, để hoàn thiện thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh cụm ổ đầu to truyền làm việc động nhiệt có tốc độ cao với tính bôi trơn tối ƣu nhất, Đối với công việc tác giả; cần nắm vững tác động trƣờng nhiệt độ, trƣờng áp suất chế độ bôi trơn Phụ lục N7  1  2 1   N8  1  1  2   +1  +1 Nhƣ phần trƣớc, hàm Ni (đơn vị nút i không nút khác phần tử) sử dụng hàm nội suy để tính toán hàm tọa độ điểm phần tử Tích phân hai lần, chúng đƣợc viết công thức tổng quát phần tử e :  f  x, yd e  e 1   f  ,  detJ dd  1 1 n1 n2  W W L 1 M 1 L M detJ f  L ,  M  Trong n1 n2 số lƣợng điểm tích phân Gauss theo hƣớng  , L M hệ số điểm theo hƣớng Gauss  , [J] ma trận chuyển đổi, (x,y) (,), WL WM hàm trọng lƣợng tƣơng ứng điểm Guass Nếu hai điểm Gauss hƣớng đƣợc sử dụng tính toán tích phân phần tử, hàm hàm nguyên Trong vài trƣờng hợp, hữu ích để sử dụng phƣơng pháp tích phân số điểm tích phân Newton-Cote, số có lợi đƣợc đặt hai bên phần tử Đối với điểm tích phân Newton-Cote hƣớng, mức độ tối đa tích phân đa thức xác có: 1  1 et 41 , W1  420   et W4  272 ; 420   et W7  41 420 2   5  216 et W2  , 420 27 et W5  , 420 101    et 6  W3  27 , 420 216 et W6  , 420 Phụ lục PHỤ LỤC 3.2 Tính toán tích phân Biểu thức G F điểm tích phân Gauss x Theo định nghĩa , G  J  i h J J12 F  J0 J0 với J i      d cho i=0, Đạo hàm F J J J F   viết x J x J 20 x x h     i  J i h hi Hoặc x    x d  x  h cho i=0     0  h F  h J 1  h    J  d        Kết  x   h J J  h  x J 0 x  J     Với quy  luật độ nhớt trình bày chƣơng II,    T  s  0eT  T0   0 eT  T0  x x x Mặc dù G F/x phụ thuộc vào nhiệt độ, liên kết trực tiếp Nhƣ phép xấp xỉ đầu tiên, tích phân dọc theo chiều dày màng trƣớc hết đƣợc thực từ trƣờng nhiệt độ đƣợc tính bƣớc trƣớc (phƣơng pháp dự đoán- hiệu chỉnh) tích phân đƣợc coi điểm tích phân J   J   J  Nhƣ kết quả, tích phân điểm M: GM M M M 102 Phụ lục Và  F   x  M  J M  h hM       h M  J  J 2M  h M   x J M M  hM  J M  d     x  J M     Biểu thức hảm lƣợng công thức tích phân ( giả định Rohde Li) Giả sử phân bố Parabol áp suất dọc theo hƣớng trục z, phƣơng trình lƣợng trở thành hai chiều viết dƣới dạng tích phân: Cp T T  Cp t x L L  udz  C  L p L T y h T vdz Cp  y L L h t t  T  K 2 y L L 2  u   L  y  dz  L  L 2  w  L  y  dz  biểu thức vận tốc đạo hàm chúng đƣợc trình bày phụ lục 2.1 với tất định nghĩa tích phân phụ thuộc vào chiều dày màng Tích phân hƣớng trục z đƣợc viết theo giả định Rohde Li L 2 f   udz  L x I  L   J1  I  I   LU   J0  J0   L   f 8f    U J f   h II JI1  JIX          vdz  L  L  II  II  L  IIX  II 0 L t JI JI  JI   x L2    J J x    2 f  JIX1   L  IIX1  II x  JI   L 2  u   f  J1   U L L f  J U L  y  dz  15 L x   y  J     2J 20  3 x  y  J 10  J    2 103 Phụ lục L  L L 2  z2  Bởi     dz  L et L  15 L 2  z2  L 1  L2 dz  L   w  16 L  J  f L  y  dz    y  J 10  L2 car  2 L 16 f  p  dz    L  z  L  2 Trong tích phân trƣớc, f miêu tả áp suất tâm mặt phẳng bạc L chiều rộng bạc 104 Phụ lục PHỤ LỤC 3.3 Trình bày phần tử hữu hạn ma trận Jacobian Phƣơng pháp Newton-Raphson trình bày phụ lục II.2 đƣợc sử dụng để giải hai vấn đề nhiệt thủy động nhiệt hệ đƣợc giải có dạng: {R}+[J]{}={0} Trong [J] ma trận Jacobian cấp hai ne+2 cho vấn đề vấn đề thủy động bậc nf+na+nb cho vấn đề nhiệt Tính toán ma trận Jacobian choo vấn đề thủy động Hệ đƣợc giải bao gồm phƣơng trình Reynolds E phƣơng trình cân Wx Wy trƣờng biệt thức e Ma trận Jacobian đƣợc xác định nhƣ sau:  E   f  W  J   x  f  Wy   f E  x Wx  x Wy  x E    y  Wx    y  Wy    y  Trong f, x y áp suất quan hệ độ lệch Phƣơng trình Reynolds hàm tổng quát G F/x phụ thuộc vào hệ chƣa biết, q ẩn số đó, trƣớc hết lấy xấp xỉ: G G h   F    F  h F   h          q  x   h  x  q h q  x  q h q Tính toán E/f cho phép :   Mj  Mi  G  h M  Mj  Mi E i      G M    f j  x  x  h  M f j x x e M  1   fi M     G  h M  8G     2M  Mj Mi     Mj Mi fi M L  h  M f j  L e M  1  105 Phụ lục Trong biểu thức này: F   J1  h J1 1  h  F /h=0 (đƣợc kiểm tra      h h  J   h J J  h J 0 h phép xấp xỉ đầu tiên) Và    F    F   h  2h   h  F  h   h  2FJX0  JX1       1  h  x  x  h  J 0 h  x   h J   h x J0  h   i d Trong đó: JXi   cho i=0 x    Các hệ số: E/x E/y đƣợc thể nhƣ sau : E i   x , y   G      h  e M   M  h M  Mj  Mi  G  h M fi     Mj Mi fi M  x , y x x L  h  M  x , y      F   h M  F    h  h M  t         Mj  U      U    h  M x   x , y  t  x , y  M  e M   h  x   M  x , y  Với x,y = x y , h h h h0    C cos  ,    C sin   x  x  y  y   h  C   h  C    sin      cos   x  x  R  y  x  R Các hệ số Wx/f et Wy/f viết: 2 Wy Wx  L   Mj cos M M  L   Mj sin  M M f j e M 1 f j e M 1 106 Phụ lục Các hệ số Wx/x, Wx/y, Wy/x, Wy/y không, tải áp dụng không phụ thuộc vị trí quan hệ trục –bạc Tính toán ma trận Jacobian cho vần đề nhiệt Giải hệ lần đƣợc thức bởi phƣơng trình lƣợng phƣơng trình Ef phƣơng trình nhiệt Ea Eb khu vực màng rời rạc, trục truyền Với nút màng dầu: N Mj N Mi  N Mj N Mi E f N     K  MK  C p N Mj Mi  fM Tj  fe M 1 y y x x t    N N Mi  y  h  t   h M  t  t         vM  M  M    C p N Mj  Mi u M      fM y  hM  t    x  fe M  1   Nhiệt độ công thức tích phân diễn đạt tốc độ, tốc độ đƣợc giả định không phụ thuộc vào nhiệt độ để tính toán xấp xỉ Jacobian Đối với nút trục: 14 N Mj N Mi N Mj N Mi 2 E a N      Ka  Ka  a Cpa N Mj Mi aM Tj  ae M 1 xa xa ya ya t  Đối với nút truyền: 14 N Mj N Mi N Mj N Mi 2 E b N      Kb  Kb  bCpb N Mj Mi bM Tj  be M 1 x b x b y b y b t  Đạo hàm riêng tƣơng ứng với nút giao diện màng-trục nhận đƣợc tổng đạo hàm riêng àng trục tƣơng tự nhƣ vậy, tổng đạo hàm riêng màng truyền cho phép đạo hàm riêng tƣơng ứng với nút giao diện màng –thanh truyền 107 Phụ lục PHỤ LỤC 4.1 Tính toán Mô men xoắn ma sát tỷ lệ rò rỉ Ma sát mô men xoắn Mô men xoắn ma sát Cf nhận đƣợc cách tích phân ứng suất cắt bề mặt xy bạc Cf   R xy dS (1) S Trong R bán kính danh nghĩa tiếp xúc S bề mặt tiếp xúc Ứng suất cắt đƣợc viết cho chất lỏng Newton :  xy   u y (2) Trong biểu thức này, đạo hàm phần tử theo dọc theo chu vi với vận tốc tƣơng đối u tới chiều dày màng y (xem phụ lục 2.1) đƣợc viết nhƣ sau : u  p  J  U   y  1   y   x  J0  J0  (3) Mô men ma sát xoắn trục truyền đƣợc xác định quan hệ :  J1 p U   dS J0  S  J x - Tại trục: Cfa  R   J  p 0 (4) U 0  - Tại truyền : Cfb  R  h    dS J x J S   (5) Cuối cùng, tổng công suất tiêu tán tiếp xúc nhận đƣợc lực mô men xoắn ma sát với vận tốc góc 108 Phụ lục Tỷ lệ rò rỉ dọc trục Dòng chảy phát sinh hƣớng trục Q miền chất lỏng dƣới áp suất đƣợc định nghĩa viết nhƣ sau: sh   Q    w z  L  w z  L dydx 2 e 0 (6) Trong e s đầu vào theo hƣớng trục hoành hƣớng theo hƣớng chu vi miền áp suất (bằng giả thiết khu vực dƣới áp lực có hình dạng chữ nhật) Với biểu thức tốc độ trục (đƣợc trình bày phụ lục 2.1 dòng chảy trở thành: s h   p Q   z e    J    I  I dydx  L L J0  z  z    2     J  s  p p       JI  JI  dx J  e  z z   L z z   L   2    p z h Với : JI i   I i dy cho i=0 Giả thiết Rohde LI độ chênh áp suất dọc trục đƣợc viết nhƣ sau: p 4f  z z  L L f áp suất tâm mặt phẳng bạc Khi bạc thẳng hang, lƣu lƣợng dọc trục nhau, kết là:   s 8f J Q   JI  JI1  dx J0  e L (7) 109 Phụ lục PHỤ LỤC 4.2 Phƣơng pháp sai phân hữu hạn ổ có chiều dài hữu hạn Trong trƣờng hợp việc giải phƣơng trình Reynolds khó khăn điều kiện biên phƣơng trình có thay đổi (dầu luôn đƣợc cung cấp từ rãnh dọc trục áp suất môi trƣờng) Nếu xét ổ đƣợc cấp dầu từ rãnh dọc đƣờng trục đƣờng nối tâm mặt cắt với chiều dày lớn màng dầu phƣơng trình Reynolds đƣợc viết:   p    p  h h  h   R x  x  z  z  x (1) Phƣơng trình ta dùng phƣơng pháp sai phân hữu hạn để giải Cơ sở phƣơng pháp viết biểu thức rút từ khai Taylor cho điểm nút lƣới sai phân Phƣơng pháp cho ta xác định trƣờng áp suất lƣới sai phân miền khai triển ổ Tức thay đạo hàm bậc bậc hai khai triển Taylor ứng với nút lƣới sai phân Nếu ta sử dụng biến không thứ nguyên dƣới thay vào phƣơng trình (1): = z x h ; z= ; H= ; R C L p p R 6  C  Thay vào phƣơng trình ta đƣợc :   3 P    3 P  C.H H C  H C  R  R.  R  Lz  Lz  R. 2   3   3 C.H  R  P   R  P  H C  6   H C  6    6R R.  R.  C  R  Lz   C  Lz    P   R    P  H H C  6     H C   6C      L  z  z   110 Phụ lục    p   R    p  H  H     L  z  H z    (2) Chiều dày màng dầu không thay đổi theo phƣơng z, đạo hàm phƣơng trình (2) ta đƣợc: 2P  R  2P H P dH H   H  3H  2   d  z L (3) Chia bề mặt khai triển ổ thành lƣới biến x, z, đƣợc thay biến nút i, j k, l bƣớc lƣới theo phƣơng x z Với: k = B/ m = 2R/ m/ l = L/ n Trong đó: m – số khoảng chia theo chu vi; l – số khoảng chia theo chiều dài Từ khai triển Taylor cho giá trị p(z) với điểm lân cận là: p(z + z) p(z - z) có p(z  z)  p(z)  p(z  z)  p(z)  z p(z) z  p(z) z  p(z)     1! z 2! z 3! z z p(z) z  p(z) z  p(z)     1! z 2! z 3! z z l i,j+1 k i-1,j i,j i,j-1 i+1,j x L Hình 1: Chia lưới miền khai triển ổ Kết hợp khai triển bỏ qua số hạng bậc cao ta đƣợc: 111 Phụ lục p(z) (z  z)  p(z  z)  z 2z  p(z) (z  z)  2p(z)  p(z  z)  z (z) Vậy tính cho điểm (i, J) lƣới ta đƣợc: p ( i 1, j)  p ( i 1, j) p   2k p ( i 1, j)  2p ( i , j)  p ( i 1, j) 2p   k2 p ( i , j1)  2p ( i , j)  p ( i , j1) p  z l2 p  p  p , ,   z Thay biểu thức vào phƣơng trình (2.33) ta có:  H3  R 2 H3   H 3H H   H 3H H   p ( i , j)       p ( i 1, j)    p ( i 1, j)     2k   2k    L  l   k k k  R  H  H  (p ( i , j1)  p ( i , j1) )      L  l   Đặt : H      k kH    A  R 1    2 L l   k  H      2kH   k  B   R 2       L  l   k R   l2  L  C  R 1     2 L l   k  H  D   R 2  H3       L  l   k Thay trở lại phƣơng trình ta có:  2.p ( i , j)  A.p ( i 1, j)  B.p ( i 1, j)  C.p ( i , j1)  p ( i , j1)   D 112 Phụ lục Viết cho tất nút lƣới sai phân ngoại trừ nút biên ta nhận đƣợc hệ phƣơng trình có (m-2)(n-2) phƣơng trình tƣơng ứng với (m-2)(n-2) ẩn Giải hệ phƣơng trình với giá trị áp suất biên áp suất môi trƣờng ta nhận đƣợc trƣờng phân bố áp suất lời giải phƣơng trình Reynolds Hệ phƣơng trình đƣợc giải phƣơng pháp Gauss Trƣờng áp suất ổ đỡ nhận đƣợc có dạng nhƣ hình 2.8 Hình 2: Trường áp suất ổ đỡ Trên sở trƣờng áp suất nhận đƣợc trên, ta xác định khả tải cách tích phân trƣờng áp suất W toàn miền chêm  4, p4 dầu: PG4  p.ds S 1, p1 Dùng phƣơng pháp tích phân số áp suất p1, p2, p3, p4:  f ( x, y)dx.dy   f ( , z)d dz  W W i Trong đó: f hàm biểu diễn áp suất 113 PG2 2, p2 Hình 3: Phần tử nút Gauss với miền nút có S PG3 PG1 Với S diện tích bề mặt tiếp xúc 3, p3 j f ( , ) Phụ lục Wi  det J  p Gi  w i - Tính p điểm Gauss N1  N2  (1   )(1   ) p Gi   N i p i (1   )(1   ) N3 (1   )(1   ) 1 N  (1   )(1   )  - Hệ số trọng lƣợng wi, trƣờng hợp wi =  x   J      x    - Tính det J: det J  Vậy: W   p i z  z        x z x z k  l         G1  pG  pG3  pG  j k.l R R Lực nâng có thứ nguyên: W  W  6     C  L Mô men ma sát tổng mô men ma sát vùng làm việc vùng không làm việc: Ca  L  S  L L  L 2 S R 3hS Rh p R  d   dz  d   dz  0    h   h d  dz L L S 2 Vùng làm việc Vùng không làm việc 114 Phụ lục L  S  Trong vùng làm việc: L L L  S Rh p R Rp h S 0   d  dz  L 2 hp0 dz  L 0   d  dz  Tích phân thứ không theo điều kiện biên tích phân thứ hai bằng: eW sin  Vậy mô men trục là: L 2   L S d  hS eW 3 Ca  sin   R    dz    d  dz  h h  L S  L  Cc = Ca - e.W.sin Tƣơng tự ta dùng phƣơng pháp tích phân số nhƣ tính đƣợc mô men ma sát trục bạc Lƣu lƣợng đƣợc tính theo tốc độ qua bề mặt vuông góc với màng dầu: Qj  U j ds Sj Trong Uj Qj thành phần tốc độ lƣu lƣợng theo phƣơng j, Sj mặt cắt vuông góc với trục J U p hy y( y  h )  v 2 x h v = .R , vận tốc dài trục 115 ... Bạch hổ; thuộc Liên doanh dầu khí Việt Nga Vietsovpetro, nên tác giả chọn đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ tới đặc tính ổ đầu to truyền Tính cấp thiết đề tài Một vấn đề đặt hoạt động sản... đầu to truyền động nhiệt tốc có độ cao - Ý nghĩa thực tiễn: kết nghiên cứu tiền đề cho việc nghiên cứu tiếp theo, để hoàn thiện thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh cụm ổ đầu to truyền làm việc động nhiệt. .. cụm ổ đầu to truyền động nhiệt có tốc độ cao Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài - Ý nghĩa khoa học: đóng góp vào việc nghiên cứu ảnh hƣởng trƣờng nhiệt độ phân bố chiều dày màng dầu bôi trơn ổ đầu