Basınçlı hava yatağı ile desteklenmiş yatak-rotor sisteminin dinamik karakteristiklerinin belirlenmesi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Gazi Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, -, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2014

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: ABDURRAHİM DAL

Danışman: TUNCAY KARAÇAY

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Basınçlı hava yatakları ile desteklenmiş yatak-rotor sisteminde rotor sıkıştırılabilir bir akışkan olan hava tarafından taşınmaktadır. Dolayısıyla yatak ve rotor arasındaki havanın akışı sistemin dinamiğini de doğrudan etkilemektedir. Basınçlı hava yatakları ile desteklenmiş yatak-rotor sisteminde akışkanın sıkıştırılabilirliği ve doğrusal olmayan davranışı sebebiyle yatak-rotor arasındaki akış modelinin çözümlenmesi, akış karakteristiğine etki eden parameterlerin incelenmesi ve yatağın dinamik karakteristiğinin optimizasyonu oldukça önemlidir. Bu tezde ilk olarak yatak ve rotor arasındaki akışkan Reynold denklemi kullanılarak modellenmiştir. Bu model değişen yönlü kapalı nümerik integrasyon metodu ile çözümlenerek yatak ve rotor arasındaki basınç dağılımı; dolayısıyla yatak yük taşıma kapasiteleri ve yatak katılıkları elde edilmiştir. Yatakların geometrik parametrelerinin (boşluk miktarı, boy-çap oranı, besleme deliği çapı) yatak yük taşıma kapasitesi ve yatak katılığına etkileri incelenmiştir. Daha sonra literatürdeki çalışmalardan farklı olarak daha büyük boşluk miktarına sahip yataklar ile yataklanmış rijit yatak-rotor sistemi 2 serbestlik dereceli olarak modellenmiş ve sistemin hareket denklemleri elde edilmiştir. Doğrusal olmayan yatak-rotor sistemi davranışını en iyi şekilde ifade edebilmek için hareket denklemleri farklı rotor dönüş hızları için çözülmüş ve sonuçlar zaman tanım bölgesinde gösterilmiş, orbit eğrileri ve faz düzlemi eğrileri çizdirilerek yatağın geometrik parametrelerinin rotorun kararlılığına olan etkileri tartışılmıştır. Yatak ve rotor arasındaki boşluk miktarının artması ile yatağın yük taşıma kapasitesinin ve dolayısıyla yatak katılığının düştüğü görülmüş, ancak daha büyük boşluk miktarına sahip yataklar ile desteklenmiş yatak-rotor sisteminin çalışabilir olduğu gösterilmiştir. Bunun yanı sıra boşluk miktarının artması ile düşen yatak katılığı besleme deliği çapının arttırılması veya daha fazla sayıda orifis kullanılması ile arttığı görülmüştür.