Numerical and experimental investigation of high speed hydrostatic journal bearings for small gas turbines
Küçük gaz türbinleri için yüksek hızlı hidrostatik rulmanların nümerik ve deneysel incelemesi
- Tez No: 897671
- Danışmanlar: DOÇ. DR. SERCAN ACARER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İzmir Katip Çelebi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Son yıllarda, hibrit mil rulmanlarının (hidrostatik ve hidrodinamik özelliklerin birleşimi) turbomakine uygulamalarında önemi önemli ölçüde artmıştır. Bu, yüksek şaft hızları, ağır yük taşıma kapasitesi ve geniş bir sıcaklık aralığında çalışma yeteneklerinden kaynaklanmaktadır. Hidrostatik rulmanlar, sürtünme yüzeylerini ayırmak için basınçlı sıvı kullanırken, hidrodinamik rulmanlar, ayrımı sağlamak için gövde hareketine ve geometrisine dayanır. Hibrit rulmanlar ise her iki türün avantajlarını birleştirerek performansı artırır. Bu çalışmada, kendinden desteklenen yapıları vurgulayan ve katmanlı üretim teknikleri kullanılarak üretilmiş bir hibrit rulman üzerinde durulmuştur. Amaç, önemli derecede radyal ve eksenel yükleri taşıyabilen bir hidrostatik/hidrodinamik rulmanı araştırmak ve tasarlanan rulmanın performansını HAD simülasyonları kullanarak sayısal olarak analiz etmektir. Sabit durumlu 3D HAD simülasyonları, yatağın performansını değerlendirmek için gerçekleştirilmiştir. Ayrıca, bir Deney Tasarımı (DOE) çalışması yapılmış ve ardından performans parametrelerini tahmin eden bir meta-model oluşturmak için doğrusal olmayan regresyon kullanılmıştır; sonuçlar iyi bir tahmin doğruluğunu göstermektedir. Deneysel bileşen için, bir silindirik rotor ile 300 mikron nominal boşlukta çeşitli dönüş hızlarında ve iki farklı viskozitede yapılan deneylerle bir journal hidrodinamik rulman test donanımı montajlanmıştır. Hem sayısal hem de deneysel çalışmalardan elde edilen bulgular, hibrit rulmanların turbomakine uygulamalarındaki performans ve uygulanabilirliği hakkında değerli bilgiler sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
In recent years, the significance of hybrid journal bearings (combining hydrostatic and hydrodynamic features) has substantially increased in turbomachinery applications. This is due to their capacity for high shaft speeds, heavy load-bearing, and operation across a broad temperature range. Unlike hydrostatic bearings, which use pressurized fluid to separate sliding surfaces, and hydrodynamic bearings, which rely on relative motion and geometry for separation, hybrid bearings leverage the advantages of both types to enhance performance. This study concentrates on the development and analysis of a hybrid bearing manufactured using additive manufacturing techniques, emphasizing self-supported structures. The objective is to investigate a hydrostatic/hydrodynamic bearing capable of handling substantial radial and axial loads and to conduct a numerical analysis of the designed bearing using CFD simulations. Steady-state 3D CFD simulations were conducted to evaluate the bearing's performance. Additionally, a Design of Experiments (DOE) study was conducted, followed by nonlinear regression to create a meta-model predicting the bearing's performance parameters, with results indicating good predictive accuracy. For the experimental component, a journal hydrodynamic bearing test rig was assembled. Experiments were carried out using a cylindrical rotor with a nominal clearance of 300 microns, at various rotational speeds and with two different viscosities. The findings from both numerical and experimental studies provide valuable insights into the performance and feasibility of hybrid bearings in turbomachinery.
Benzer Tezler
- Tabak tipi girdap kırıcının tankın boşaltılması esnasındaki etkilerinin deneysel olarak incelenmesi
Experimental investigation of the effects of plate type vortex breakers during tank discharge
TAMER ALP ERENDUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERTAÇ ÇADIRCI
- Dikey dalan sıvı jeti için farklı jet çıkış geometrilerinin havalandırma miktarına etkisinin sayısal olarak incelenmesi
Investigation of the different nozzle geometries for vertical plunging water jet air entrainment with numerical methods
BURAK ALP KARAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMaden Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. YAKUP ERHAN BÖKE
DR. ZAFER GEMİCİ
- Yüksek alev hızlarına sahip endüstriyel yakıcılarda yanma sonucu oluşan emisyonların deneysel ve nümerik olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of combustion emissions in industrial burners with high speed flame
BARKIN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET SELİM DALKILIÇ
- Yüksek hızlı darbe etkisindeki kafes yapıların mekanik davranışının deneysel ve sayısal olarak incelenmesi
Experimental and numerical investigation of mechanical behavior of lattice structures under high speed impact
ATAKAN ERATA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN KÜÇÜKTÜRK
- Yüksek binalar etrafındaki akışın sayısal ve deneysel incelemesi
Numerical and experimental investigation of flow field around high-rise buildings
SEFA YILMAZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Makine MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NİLAY SEZER UZOL