초록 ▼

저어널 베어링으로 지지된 축의 회전속도가 증가하여 레이놀즈 (Reynolds) 수가 임계치를 넘으면 틈새내에는 먼저 회전축을 둘러싸는 규칙적이고 정상적인 와류 (Taylor Vortex)가 발생하고 이 테일러 와류는 회전속도의 증가에 따라 발달하여 더 높은 회전속도에서는 그 모양이 부서지고 본격적인 난류에 도달하게 된다. 이와같은 테일러 와류영역 및 난류영역에서의 저어널 베어링의 성능에 대하여는 그 중요성에도 불구하고 그다지 알려져 있지 않는 실정이다. 따라서 본 연구는 와류 및 난류영역에서 작동하는 베어링내의 유동의 관찰과 마

저어널 베어링으로 지지된 축의 회전속도가 증가하여 레이놀즈 (Reynolds) 수가 임계치를 넘으면 틈새내에는 먼저 회전축을 둘러싸는 규칙적이고 정상적인 와류 (Taylor Vortex)가 발생하고 이 테일러 와류는 회전속도의 증가에 따라 발달하여 더 높은 회전속도에서는 그 모양이 부서지고 본격적인 난류에 도달하게 된다. 이와같은 테일러 와류영역 및 난류영역에서의 저어널 베어링의 성능에 대하여는 그 중요성에도 불구하고 그다지 알려져 있지 않는 실정이다. 따라서 본 연구는 와류 및 난류영역에서 작동하는 베어링내의 유동의 관찰과 마찰토오크의 측정, 톰스 (Toms) 효과를 이용한 난류영역에서의 마찰토오크 절감의 가능성 시험 및 k-ε 모델을 이용한 이론계산등을 통하여 베어링성능을 보다 정확하게 예측하기 위한 기초적 자료를 제공하는 것을 목적으로 한다.

Abstract ▼

Fluid flow in the vortex regime and the turbulent regime was investigated experimentally and theoretically in journal bearings. Flow pattern visualization and torque measurements were performed for a concentric case (ε=O) and two eccentric cases (ε=0.15, 0.25) with and without dilute polymer soluti

Fluid flow in the vortex regime and the turbulent regime was investigated experimentally and theoretically in journal bearings. Flow pattern visualization and torque measurements were performed for a concentric case (ε=O) and two eccentric cases (ε=0.15, 0.25) with and without dilute polymer solution. The flows with and without friction reduction were analysed theoretically by using the k-ε model. The transition point predicted by Taylor's criterion was in good agreement with the results of the flow visualization and the position of the break, that is critical point, in the slope of the friction coefficient versus Reynolds number curve. The frictional torque and the intensity of vorticities of the case of polymer solution were reduced compared with that of base oil only. The prediction of the k-ε model was in good agreement with the empirical results.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...4
• 목차...5
• List of Fugures...6
• NOMENCLATURE...8
• 1.서론...10
• 2.실험...12
• 2.1 실험장치...12
• 2.2 실험재료의 물성치...13
• 2.3 측정내용 및 장치...14
• 2.4 실험내용 및 방법...15
• 3.저어널 베어링에서 K-$\varepsilon$모델을 사용한 난류 흐름 해석...16
• 3.1 난류방정식의 모델(K-$\varepsilon$모델)...16
• 3.2 수치해석...20
• 3.2.1 지배 방정식...20
• 3.2.2 수치계산...22
• 4.결과 및 검토...26
• 4.1무부하 상태의 실험 결과...26
• 4.1.1 층류에서 와류로의 전이관찰...26
• 4.1.2 고분자가 와류에 미치는 영향에 관한 관찰...27
• 4.1.3 마찰 토오크 측정...28
• 4.2 부하 상태의 실험 결과...30
• 4.3 급유 방법에 따른 마찰계수의 변화...31
• 4.4 K-$\varepsilon$모델을 사용한 해석결과...31
• 5.결론...32
• 참고문헌...33