Международный научный симпозиум Гидродинамическая теория смазки — 120

Международный научный симпозиум Гидродинамическая теория смазки - 120 лет 18 -20 мая 2006 г. Орел, Россия International Scientific Symposium Hydrodynamic theory of lubrication – 120 th anniversary Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. С а в и н Н. П. Петров 1836 -2006 г. доктор технических наук, профессор, академик Российской инженерной академии Орловский государственный технический университет The approach to solving of the quasiideal problem of hydrodynamic lubrication L. A. S a v i n professor, Academician of Russian Academy of Engineering Science Orel State Technical University

2 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Направления деятельности проблемной научно-исследовательской лаборатории «Моделирование гидромеханических систем» Орел. ГТУ 1. Развитие разделов гидродинамической теории, связанных с решением нестационарных неизотермических задач смазки с учетом влияния фазовых переходов, критических течений и использования нетрадиционных смазочных материалов, в частности, маловязких и криогенных жидкостей. 2. Разработка принципиально новых видов подшипниковых узлов. 3. Комбинированные опоры, включающие подшипники качения и скольжения, подшипники и уплотнения, подшипники и демпферы. 4. Адаптивные опоры, принцип действия которых основан на упругих и термических деформациях, инерционных и гидравлических эффектах, в том числе, памяти формы. 5. Опоры роторов мехатронного типа с использованием сенсорных элементов и автоматизированных систем управления. 6. Динамика и вибродиагностика роторных систем, в основу которых положено математическое моделирование процессов в смазочных слоях и специальное программное обеспечение обработки результатов экспериментальных данных. 7. Разработка научно-учебного оборудования. Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин

3 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Циклический характер НТР и развития экономики Уровень Информационный уклад USA Качественное сравнение Россия 1830 1880 1930 1980 Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки 2006 2030 годы Л. А. Савин

4 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Технологические уклады Период времен и Вид деятельности, технологии Техническая база, транспорт Преобразовате ли энергии Источники энергии Конструкционные материалы Организация производства Источники информац ии 17801830 Концентрация производства на фабриках Парус Повозка Механизмы Ручной Живая тяга Био Уголь Древесина Чугун Сталь Мастерские Фабрики Книги 18301880 Неорганическая химия Строительство железных дорог Станок Паровоз Пароход Паровой двигатель Уголь Сталь Заводы Газеты Журналы 18801930 Органическая химия Автодорожное строительство Энергетика Автомобиль Электродвигатель ДВС Нефть Сталь Цветные металлы Тресты Кино Радио 19301980 Автомобилестроение Электрические сети Автобаны Нефтехимия Самолет Вертолет Ракета Станки с ЧПУ Авиация ГТД ДВС Электродвигатель Нефть Гидроэнергия Атомная энергия Легированные стали Алюминий Концерны Телевидение 19802030 Космонавтика Авиастроение Трубопроводы Информационные и телекоммуникационны е технологии Автоматические поточные линии Микроэлектроника Роботы САПР ЭВМ Программное обеспечение ЖРД ГТД ДВС Водородный двигатель ХТЭ Газ Нефть Гидроэнергия Атомная энергия Сплавы металлов Титан Порошковые Синтетические Транснациональ ные корпорации Телевидение Интернет Перспек тивы Исследование окружающего мира Телепортация Термоядерные реакторы Термоядерная энергия Принципиально новые виды материалов Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Телепатия Л. А. Савин

5 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Программное обеспечение для расчета подшипников скольжения и анализа динамики роторов Название Основные возможности Advanced Rotating Machinery Dynamics (ARMD) Анализ динамики роторов, расчет радиальных, конических, сегментных подшипников скольжения. Учтена зависимость свойств смазочного слоя от температуры. Dynamics Диагностика вибрационных характеристик и динамического поведения роторных систем. Анализ может проводиться на всех этапах жизненного цикла машин. SAMCEF for Rotors Анализ критических скоростей, частотных характеристик. Возможности учета влияния дисбаланса и нелинейных факторов, моделирования переходных процессов. RAPPID-RDA (ROTORDYNAMIC ANALYSIS) Расчет различных видов подшипников скольжения, включая сегментные, комбинированные, магнитные и подшипники с плавающей втулкой. Учет переменных свойств смазочного слоя, турбулентных течений. Математические модели основаны на решении уравнения Рейнольдса. Romax. Dynamics Всесторонний анализ поперечных колебаний валов для насосов, компрессоров, электродвигателей, высокоскоростных роторных механизмов, включая нахождение критических частот, нахождение собственных частот колебаний, определение влияния неуравновешенности ротора. Программные продукты ROMAC Расчет различных видов подшипников. Наибольшее внимание уделяется упорным гидродинамическим подшипникам. Математическая модель учитывает зависимость вязкости от температуры, изменение вязкости по толщине смазочного слоя, турбулентность течения, инерцию смазочного слоя. Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин

6 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Цикл исследований при создании программного модуля Синтез Эвристический синтез Поисковый физический эксперимент · опытная установка; · измерительноинформационная система. · принцип действия; · конструктивная схема; · параметры. Параметрический синтез Анализ эмпирической информации Объект Математическое моделирование · допущения; · базовые и вспомогательные уравнения; · граничные условия Подшипник скольжения Метод решения Параметрическая оптимизация Вычислительный эксперимент Программный комплекс расчета и проектирования подшипников скольжения Разработка программного модуля Модельный физический эксперимент Нет Сравнительны й анализ Да Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин

7 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Физические явления в смазочном слое Турбулентность Вязкость Инерционность Плотность Сжимаемость Смазочный слой Критические течения Тепловое расширение Газосодержание Аэрация Фазовые превращения Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Микрополярность Л. А. Савин

8 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Расчетные соотношения Уравнение Навье-Стокса Уравнение Рейнольдса Уравнение баланса энергий Уравнение состояния Уравнения теплопроводности для неподвижной и подвижной поверхностей ; Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки . Л. А. Савин

9 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Расчетные соотношения Уравнение Ламе (упругогидродинамическая задача) Соотношения Дюамеля – Неймана (термоупругогидродинамическая задача) Коэффициенты турбулентности ГСП ГДП Скорость звука в среде Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин

10 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Уровни моделирования Технологический Деформационны й Функциональный Геометрический Кинематический Подшипник скольжения Реологический Динамический Термодинамический Гидравлический Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин

11 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Структура и возможности программного комплекса Синтез Анализ Подшипни к скольжения Оптимизаци я Интегральные характеристики Вид расчета Динамический расчет Виды задач • неизотермическая; • неадиабатная; • упругогидродинамическая ; • термогидродинамическая; • ТУГД; • ТЭГД; • ТУПГД. Программная оболочка Базы данных Смазочные материалы Типы конструкций Конструкционные материалы Расчетный модуль 1 Алгоритмы Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки … Расчетный модуль N Алгоритмы Л. А. Савин

12 Гидродинамическая теория смазки - 120 лет Классификация подшипников скольжения Признак Свойства Вид трения Жидкостное Граничное Сухое Смазочный материал Жидкость Газ Многофазный Пластичный Направление нагрузки Радиальный Осевой Радиально-осевой Рабочие поверхности Жесткие Упругие Подвижные Способ создания несущей cпособности Гидродинамический Гидростато динамический Конструктивное исполнение Комбинированный Многоопорный Гибридный Подход к решению квазиидеальной задачи гидродинамической смазки Л. А. Савин