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Modelling of Lubricated Bearings
01GLWRO
A.A. 2024/25
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Meccanica - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 8 |
| Esercitazioni in aula | 8 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lentini Luigi | Professore Associato | IIND-02/A | 8 | 8 | 0 | 0 | 1 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** | 3 |
|---|
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
In presenza
On site
Prova di laboratorio di natura pratica sperimentale o informatico - Presentazione report scritto - Sviluppo di project work in team
Laborartory test on experimental practice or informatics - Written report presentation - Team project work development
P.D.2-2 - Luglio
P.D.2-2 - July
A meno di possibili variazioni il corso si terrà nelle seguenti date (in un aula da stabilirsi):
-Lunedì 23 Giugno 2025 (15:00-17:00)
-Giovedì 26 Giugno 2025 (15:00-17:00)
-Venerdì 27 Giugno 2025 (15:00-18:00)
-Lunedì 30 Giugno 2025 (15:00-18:00)
-Giovedì 3 Luglio 2025 (15:00-18:00)
-Venerdì 4 Luglio 2025 (15:00-18:00)
Unless possible variations the course will be held on the following dates (in a classroom to be determined):
-Monday 23 June 2025 (15:00-17:00)
-Thursday 26 June 2025 (15:00-17:00)
-Friday 27 June 2025 (15:00-18:00)
-Monday 30 June 2025 (15:00-18:00)
-Thursday 3 July 2025 (15:00-18:00)
-Friday 4 July 2025 (15:00-18:00)