ANALISIS THERMOELASTO-HYDRODYNAMIC PENGARUH PENGGUNAAN BIOLUBRICANT TERHADAP PERFORMA TRIBOLOGI PADA JOURNAL BEARING

Abstract

Journal bearing merupakan komponen penting dalam sistem rotasi kecepatan tinggi yang kinerjanya sangat ditentukan oleh karakteristik pelumasan pada celah film fluida. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis tekanan hidrodinamik dan deformasi liner sebagai representasi fenomena thermoelasto-hydrodynamic (TEHD) pada double liner journal bearing menggunakan pelumas biolubricant AWS-100 dan model turbulensi RNG k-ε, melalui metode two-way Fluid-Structure Interaction (FSI). Konfigurasi geometri yang digunakan menerapkan rasio eksentrisitas ε = 0.7, dengan simulasi pada kecepatan putar 4,000 hingga 8,000 RPM. Fenomena kavitasi pada celah film pelumas dimodelkan menggunakan pendekatan Zwart-Gerber-Belamri, dengan diskretisasi domain fluida dan domain padat menggunakan elemen hexahedral. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pelumas AWS-100 menghasilkan tekanan hidrodinamik maksimum yang meningkat secara signifikan seiring kenaikan kecepatan putar, disertai kenaikan deformasi liner yang juga meningkat seiring kenaikan kecepatan putar pada rentang yang sama. Model turbulensi RNG k-ε menghasilkan tekanan maksimum yang relatif berdekatan dengan model turbulensi lain pada kecepatan rendah, dengan deformasi liner yang relatif paling rendah di antara model yang dibandingkan pada kecepatan tersebut, namun meningkat signifikan pada kecepatan putar tinggi. Hasil ini menunjukkan bahwa variasi pelumas maupun pemilihan model turbulensi memberikan pengaruh terhadap tekanan hidrodinamik dan deformasi liner, dengan pengaruh kecepatan putar yang dominan dan semakin signifikan pada kondisi operasi kecepatan tinggi.