ANALISIS PENGARUH PENGGUNAAN FLUIDA NON-NEWTONIAN PADA HYDRODYNAMIC PARTIAL ROUGH JOURNAL BEARING DENGAN MENGGUNAKAN COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS

Abstract

Journal bearing merupakan sebuah elemen mesin yang digunakan untuk menjaga poros (shaft) agar selalu berputar terhadap sumbunya. Journal bearing digunakan pada sistem mekanik dengan karakteristik yang membutuhkan presisi, kecepatan dan pembebanan tinggi. Beberapa tahun terakhir, telah dilakukan studi untuk upaya peningkatkan performa tribologi bearing, yang mana dimulainya mempertimbangkan desain/arsitekstur dari bearing tersebut. Dalam meningkatkan performansi tribologi, telah banyak dilakukan analisis disribusi tekanan¸ dan fenomena kavitasi yang telah diajukan oleh berbagai ilmuwan, terutama pada journal bearing. Dengan berbagai upaya yang telah dilakukan untuk perningkatan performa tribologi, untuk itu dilakukan penelitian menggunakan pelumasan hydrodynamic dengan fluida non-Newtonian. Dalam studi ini analisis komputasi kinerja tribological pada bantalan jurnal disajikan. Kekasaran permukaan parsial dimana permukaan kasar direkayasa di area tertentu dan tidak ada di area lain, digunakan pada permukaan bantalan. Kekasaran diasumsikan mengikuti model kekasaran butir pasir, analisis dilakukan dengan menggunakan journal bearing modeling 3D computational fluid dynamics (CFD) dengan mempertimbangkan efek kavitasi yang terjadi pada journal bearing menggunakan fluida non-Newtonian, non-Newtonian fluid digunakan karena fluida ini memiliki sifat anti-aus, gesekan rendah, dan tekanan ekstrim.  Dalam penelitian ini digunakan 2 journal bearing, bearing pertama memiliki kondisi batas permukaan halus dan bearing kedua memiliki kondisi batas permukaan sebagian kasar dengan keduanya memiliki rasio eksentrisitas 0.71 Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penerapan kekasaran permukaan pada journal bearing dengan fluida non-Newtonian, menurunkan nilai tekanan maksimum, perubahan distribusi tekanan, memperluas area kavitasi, dan menurunkan nilai fraksi volume dari nilai uap.