ANALISIS THERMOELASTO-HYDRODYNAMIC PADA MULTILAYER GAS FOIL THRUST BEARING DENGAN VARIASI MATERIAL PELAPIS MENGGUNAKAN PENDEKATAN FLUID STRUCTURE INTERACTION(FSI)

*Harits Thariq Athif  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Mohammad Tauviqirrahman  -  Department of Mechanical Engineering, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Sudarto, SH, Tembalang, Semarang, Indonesia 50275, Indonesia
Budi Setiyana  -  , Indonesia

Citation Format:
Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dan menganalisis secara mendalam perilaku thermoelastohidrodinamik (TEHD) yang terjadi pada multilayer gas foil thrust bearing (GFTB) yang telah dilapisi dengan material polimer rekayasa yaitu polytetrafluoroethylene (PTFE) dan polyetheretherketone (PEEK). Pendekatan yang digunakan dalam penelitian ini adalah simulasi berbasis interaksi struktur-fluida (fluid-structure interaction) tiga dimensi yang terintegrasi dengan metode thermal-fluid-solid coupling, guna menangkap keterkaitan kompleks antara domain termal, fluida, dan struktur. Simulasi dilakukan dalam kondisi operasi yang terkontrol, yaitu kecepatan putaran poros yang tetap, beban aksial kontinu, temperatur lingkungan konstan, serta ketebalan lapisan film gas yang diasumsikan seragam. Fokus utama dari analisis ini adalah mengkaji pengaruh variasi jenis material pelapis terhadap kapasitas daya dukung beban (load carrying capacity) dan karakteristik deformasi elastis yang terjadi pada struktur bantalan. Hasil studi menunjukkan bahwa penggunaan lapisan pelindung berbahan PTFE dan PEEK memberikan kontribusi signifikan dalam meningkatkan performa kinerja bantalan, baik dari segi peningkatan kekakuan struktural maupun efisiensi dukungan beban, serta mampu menurunkan intensitas efek thermoelastohidrodinamik jika dibandingkan dengan konfigurasi bantalan tanpa pelapis. Penelitian ini memberikan wawasan yang berguna dalam pengembangan desain bantalan gas berlapis multilayer untuk aplikasi berkecepatan tinggi yang memerlukan stabilitas termomekanik dan sifat tribologis yang unggul.

 

Kata kunci:
Fulltext View|Download
Keywords: analisis thermoelasto-hydrodynamic; material pelapis; multilayer gas foil thrust bearing; sifat tribologis; simulasi thermal-fluid-solid coupling
Article Info
Section: Articles
Language : ID
Recent articles
PENGARUH PERSENTASE FLY ASH DAN PASIR PADA POLYMER CONCRETE SEBAGAI RANGKA PADA MESIN PERKAKAS DENGAN PENGUJIAN SIFAT MEKANIK PRODUKSI PRECIPITATED CALCIUM CARBONATE (PCC) MORFOLOGI KALSIT DARI LIMBAH ASBUTON MENGGUNAKAN PELARUT ASAM ASETAT (CH3COOH) DAN AMONIUM BIKARBONAT (NH4HCO3) MELALUI METODE KARBONASI SEBAGAI MATERIAL COATING PADA TANGKI BIODISEL ANALISIS PENGARUH DIAMETER NOZZLE SAAT EKSTRUSI PADA HASIL SERAT POLYCAPROLACTONE MENGGUNAKAN METODE WET SPINNING More recent articles
  1. M. A. Wavizayyan and M. Tauviqirrahman, “ANALISIS PENGARUH FILM THICKNESS , PANJANG POCKET , DAN KEKASARAN PERMUKAAN TERHADAP KARAKTERISTIK THERMOHYDRODYNAMIC OPEN POCKET THRUST BEARING DENGAN MENGGUNAKAN CFD ( COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS ),” vol. 9, no. 4, pp. 545–548, 2021
  2. H. Heshmat, “Advancements in the performance of aerodynamic foil journal bearings: High speed and load capability,” J. Tribol., vol. 116, no. 2, pp. 287–294, 1994, doi: 10.1115/1.2927211
  3. Y. Hu, P. Ding, F. Wu, X. Wang, B. Liang, and Y. Meng, “Theoretical and experimental research on static stiffness, performance, and lift-off characteristics of multi-layer gas foil thrust bearings,” Friction, vol. 12, no. 11, pp. 2458–2479, 2024, doi: 10.1007/s40544-024-0889-0
  4. G. L. Agrawal, “Foil air/gas bearing technology - An overview,” Proc. ASME Turbo Expo, vol. 1, no. June, 1997, doi: 10.1115/97-GT-347
  5. P. Samanta, N. C. Murmu, and M. M. Khonsari, “The evolution of foil bearing technology,” Tribol. Int., vol. 135, no. November 2018, pp. 305–323, 2019, doi: 10.1016/j.triboint.2019.03.021
  6. C. Xiong, B. Xu, H. Yu, Z. Huang, and Z. Chen, “A thermo-elastic-hydrodynamic model for air foil thrust bearings considering thermal seizure and failure analyses,” Tribol. Int., vol. 183, no. September 2022, 2023, doi: 10.1016/j.triboint.2023.108373
  7. K. G. Bang and D. G. Lee, “Thrust bearing design for high-speed composite air spindles,” Compos. Struct., vol. 57, no. 1–4, pp. 149–160, 2002, doi: 10.1016/S0263-8223(02)00067-3
  8. M. Wasilczuk and M. Wodtke, “Experimental study on the feasibility of alternative materials for tilting pad thrust bearings operating in transition to mixed friction,” Friction, vol. 12, no. 4, pp. 812–822, 2024, doi: 10.1007/s40544-023-0838-3
  9. T. Leister, “Dynamics of rotors on refrigerant-lubricated gas foil bearings To cite this version : HAL Id : tel-03213648 Dynamics of Rotors on Refrigerant- Lubricated Gas Foil Bearings,” 2021
  10. Q. GAO, W. SUN, and J. ZHANG, “Thermo-elasto-hydrodynamic analysis of a specific multi-layer gas foil thrust bearing under thermal-fluid–solid coupling,” Chinese J. Aeronaut., vol. 36, no. 12, pp. 231–246, 2023, doi: 10.1016/j.cja.2023.07.035

Last update:

No citation recorded.

Last update:

No citation recorded.