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PORTALE DELLA DIDATTICA

Modelling of Lubricated Bearings

01GLWRO

A.A. 2022/23

Course Language

Inglese

Course degree

Doctorate Research in Ingegneria Meccanica - Torino

Course structure
Teaching Hours
Lezioni 8
Esercitazioni in aula 8
Teachers
Teacher Status SSD h.Les h.Ex h.Lab h.Tut Years teaching
Lentini Luigi   Ricercatore a tempo det. L.240/10 art.24-B ING-IND/13 8 8 0 0 1
Teaching assistant
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Context
SSD CFU Activities Area context
*** N/A ***    
Statistiche superamento esami
Il corso è volto a fornire allo studente strumenti che gli consentano di simulare e studiare le prestazioni di cuscinetti lubrificati (sia con fluidi comprimibili che incomprimibili). Il corso comincerà fornendo un breve inquadramento sulle principali tipologie di cuscinetti lubrificati e i loro campi di applicazione. Saranno poi introdotte e ricavate le principali equazioni di conservazione che si utilizzano per la modellazione numerica dei fluidi (Equazione di conservazione della massa, della quantità di moto e dell'energia) che saranno poi opportunamente riadattate per il caso di film sottili: Equazione di Reynolds. Una volta introdotta l'equazione di Reynolds questa verrà applicata per l'implementazione di modelli numerici relativi a differenti tipologie di cuscinetti tramite l'ausilio del software commerciale COMSOL Multiphysics (per il quale verrà fornita una licenza di prova di 14+14 gg). Alcuni dei modelli implementati potranno poi essere validati tramite prove sperimentali che saranno condotte durante le lezioni che si svolgeranno in laboratorio.
The course is aimed at providing students with numerical tools to simulate and study the performance of lubricated bearings (both with compressible and incompressible fluids). The course will begin by providing a brief overview of the main types of lubricated bearings and their fields of application. The main conservation equations that are used for the numerical modeling of fluids will then be introduced and obtained (Conservation equation of mass, momentum and energy). Then these equations will be suitably readjusted for the case of thin films to achieve Reynolds equation. Once the Reynolds equation has been introduced, this will be applied for the implementation of numerical models relating to different types of bearings using the commercial software COMSOL Multiphysics (for which a trial license of 14 + 14 days will be provided). Some of the models implemented can then be validated through experimental tests that will be conducted during the lessons that will take place in the laboratory.
Nessun prerequisito
No prerequisites
Lezione I (2h): Introduzione sui cuscinetti lubrificati: -Introduzione storica sui cuscinetti lubrificati -Cuscinetti lubrificati: applicazioni, principici di funzionamento e classificazione -Principali equazioni di conservazione per fluidi comprimibili ed incomprimibili. Lezione II (2h): Reynolds Equations: derivazione matematica, differenti forme e significato fisico. Lezione III (2h): Lezione di laboratorio: caratterizzazione di pattini pneumostatici (parte 1). Lezione IV (2h): Lezione di laboratorio: caratterizzazione di pattini pneumostatici (parte 2). Lezione V (2h): Modellazione di cuscinetti lubrificati in COMSOL: -Cuscinetti idrodinamici di tipo radiale ed assiale: formulazioni analitiche -Cuscinetti idrodinamici 1D in COMSOL Lezione VI (2h): Modellazione di cuscinetti lubrificati in COMSOL: -Cuscinetti idrostatici di tipo assiale: formulazioni analitiche. -Cuscinetti idrostatici di tipo assiale in COMSOL Lezione VII (2h): Modellazione di cuscinetti lubrificati in COMSOL: -Pattini pneumostatici: formulazioni analitiche -Pattini pneumostatici in COMSOL Lezione VIII (2h): Modellazione di cuscinetti lubrificati in COMSOL: -Indicazioni per il report/progetto finale
Lecture I (2h): Lubricated Bearing Intro -Historical background on lubricated bearings -Lubricated bearings: applications, working principles and classification -Governing Equations for fluids. Lecture II (2h): Reynolds Equations: mathematical derivation, different forms and physical meaning. Lecture III (2h): Laboratory lecture: Aerostatic pad characterization (part 1). Lecture IV (2h): Laboratory lecture: Aerostatic pad characterization (part 2). Lecture V (2h): Modelling Lubricated Bearings with COMSOL. -Hydrodynamic Slider and Journal bearing analytical formulations -Hydrodynamic Slider 1D in COMSOL Lecture VI (2h): Modelling Lubricated Bearings with COMSOL -Hydrostatic Thrust Bearing: analytical formulations -Hydrostatic Thrust Bearing in COMSOL Lecture VII (2h): Modelling Lubricated Bearings with COMSOL -Aerostatic Pads: analytical formulations -Circular and centrally fed aerostatic bearing in COMSOL Lecture VIII (2h): Modelling Lubricated Bearings with COMSOL -Guidelines for the final report/project
Modalità mista
Mixed mode
Presentazione report scritto - Prova di laboratorio di natura pratica sperimentale o informatico - Sviluppo di project work in team
Written report presentation - Laborartory test on experimental practice or informatics - Team project work development
P.D.2-2 - Luglio
P.D.2-2 - July
Il programma del corso potrà subire lievi variazioni a seconda delle disponibilità degli studenti (differente ordine delle lezioni)
The program of the course may undergo slight variations depending on the availability of the students (lectures may be provided in a different order)
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