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학술저널
저자정보
윤종완 (영남대학교) 문소연 (영남대학교) 박상신 (영남대학교)
저널정보
한국트라이볼로지학회 Tribology and Lubricants Tribology and Lubricants 제40권 제1호
발행연도
2024.2
수록면
17 - 23 (7page)

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This study analyzes the thermal effects on the performance of an air foil thrust bearing (AFTB) using COMSOL Multiphysics to approximate actual bearing behavior under real conditions. An AFTB is a sliding-thrust bearing that uses air as a lubricant to support the axial load. The AFTB consists of top and bump foils and supports the rotating disk through the hydrodynamic pressure generated by the wedge effect from the inclined surface of the top foil and the elastic deformation of the bump foils, similar to a spring. The use of air as a lubricant has some advantages such as low friction loss and less heat generation, enabling air bearings to be widely used in high-speed rotating systems. However, even in AFTB, the effects of energy loss due to viscosity at high speeds, interface frictional heat, and thermal deformation of the foil caused by temperature increase cannot be ignored. Foil deformation derived from the thermal effect influences the minimum decay in film thickness and enhances the film pressure. For these reasons, performance analyses of isothermal AFTBs have shown few discrepancies with real bearing behavior. To account for this phenomenon, a thermal-fluid-structure analysis is conducted to describe the combined mechanics. Results show that the load capacity under the thermal effect is slightly higher than that obtained from isothermal analysis. In addition, the push and pull effects on the top foil and bump foil-free edges can be simulated. The differences between the isothermal and thermal behaviors are discussed.
#Air foil thrust bearing(공기 포일 스러스트 베어링) #Heat transfer(열전달) #THD(열 유체 윤활) #Multi physics(다중 물리 연동 해석) #Thermal-Fluid-Structure coupled analysis(열 유체 구조 연동 해석)

목차

Abstract
1. 서론
2. 이론
3. 해석
4. 해석 결과
5. 결론 및 고찰
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