Vol.3, No 11, 2001 pp. 29-35
UDC 621.822.5
ON THE GAS LUBRICATION BY INJECTION
THROUGH A PERMEABLE WALL
Vladan D. Djordjević, Cvetko Crnojević
University of Belgrade, Faculty of Mechanical Engineering
27. Marta 80, 11120 Belgrade, Yugoslavia, e-mail: Vladandj@alfa.mas.bg.ac.yu
Abstract. Classical problem of flow in a gas lubricating slider bearing is considered in the paper under the assumption that the pad is made from a porous material, such as sintered metal, through which the gas is injected into the bearing under the constant ambient pressure. Both the isothermal, low Mach number gas flow in the bearing, and the same kind of flow through the porous pad, turn out to be coupled, but amenable to relatively simple analytical methods. By using Darcy's law for the flow through the porous pad, an analytic relation between the injection velocity and the pressure inside the bearing is obtained and is used for the numerical solution of the nonlinear differential equation governing the pressure. The obtained results show how the gas injection inside the bearing, even at small rates, highly increases its load, and how they can be applied in the design of externally pressurized gas bearings.
O PODMAZIVANJU GASOM
UBRIZGAVANJEM KROZ PROPUSTLJIVI ZID
U radu se tretira klasični problem strujanja gasa u kliznom ležaju pod pretpostavkom da je nepokretni deo ležaja sačinjen od poroznog materijala, kao što je to na pr. sinterovani metal, kroz koji se gas ubrizgava u ležaj pod konstantnim spoljašnjim pritiskom. Ispostavlja se da su oba strujanja koja pri tome nastaju - izotermsko strujanje pri malom Mahovom broju u ležaju, i isto tako strujanje u poroznom nepokretnom delu ležaja, međusobno spregnuta, ali da se mogu tretirati pomoću relativno jednostavnih analitičkim metoda. Korišćenjem Darsijevog zakona za strujanje kroz poroznu sredinu dobija se analitička relacija koja povezuje brzinu ubrizgavanja sa pritiskom u ležaju, koja je zatim iskorišćena za numeričko rešavanje nelinearne diferencijalne jednačine kojom se opisuje raspored pritiska. Dobijeni rezultati pokazuju da ubrizgavanje gasa u ležaj, čak i pri relativno malim brzinama, značajno povećava nosivost ležaja, tako da se oni mogu korisno upotrebiti u konstruisanju ovakvih kliznih ležajeva.