Thermohydrodynamic instability in fluid-film bearings

پوشش جامع ناپایداری ترموهیدرودینامیکی برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان ماشین‌های دوار

این واقعیت که ناپایداری ترموهیدرودینامیکی در ماشین‌های دوار هنوز بعد از 80 سال صنعت را آزار می‌دهد، نشان‌دهنده پیچیدگی پدیده‌های فیزیکی مرتبط است که نیازمند یک رویکرد چند رشته‌ای در تحلیل است. تحقیقات گسترده نشان می دهد که زیر دو سوال اساسی بدون پاسخ قطعی باقی می مانند:

آیا می توان شرایط عملیاتی را که باعث ناپایداری ترموهیدرودینامیکی می شود به دقت پیش بینی کرد؟ چگونه می توان ناپایداری های ترموهیدرودینامیکی را کاهش داد؟

این کتاب با ارائه نتایج تحقیقات اخیر که ترکیبی از تخصص در تریبولوژی، سیالات، مکانیک، ترمودینامیک، و سیستم‌ها و کنترل است، به پاسخ به این سؤالات اختصاص دارد. محققان می‌توانند از طریق رویکرد مبتنی بر نظریه سیستم‌ها، دیدگاه جدیدی را به مسئله بیاورند. به طور خاص، با: الف) بهره‌برداری از ابزارهای تحلیل پایداری برای سیستم‌های غیرخطی برای توصیف بهتر ناپایداری. ب) توسعه مدل‌های ریاضی که برهمکنش‌های دینامیکی غیرخطی مکانیکی - حرارتی - سیال را به دقت پیش‌بینی می‌کنند. و ج) تصور یک پارادایم حسگر/محرک نوآورانه و الگوریتم های بازخورد مربوطه برای کنترل ناپایداری. این کتاب به این سه موضوع خواهد پرداخت. * دارای پوشش جامع و عمیق از ناپایداری ترموهیدرودینامیکی در یاتاقان های فیلم سیال. * مشکلات مهم خرابی ماشین دوار را برای بهبود عملکرد و قابلیت اطمینان برطرف می کند. * دارای کاربردهای بین رشته ای در ماشین آلات دوار در نیروگاه های شیمیایی، پتروشیمی، فرآیندی و نیروگاهی. * شامل مواد پس‌زمینه روان‌کاری، مکانیک سیالات و نظریه انشعاب Hopf است. * منابع مختلف ناپایداری ترموهیدرودینامیکی را تجزیه و تحلیل می کند. * تحقیقاتی را که در حال حاضر به طور گسترده در مقالات و مقالات مجلات متعددی منتشر شده است، گرد آوری کنید. * تالیف شده توسط کارشناسان برجسته شناخته شده در این زمینه. * در سراسر با نتایج عددی و تجربی، نقشه‌های خطی، جداول، عکس‌ها و نمودارها برای پشتیبانی از محتوای تحلیلی کتاب نشان داده شده است.

Comprehensive coverage of thermohydrodynamic instability for improved performance and reliability of rotating machinery

The fact that thermohydrodynamic instability in rotating machines still plagues the industry after 80 years is indicative of the complexity of the interrelated physical phenomena that require a multidisciplinary approach in analyzing their behaviour. Extensive research reveals that following two most fundamental questions remain without definite answers:

Can operating conditions that cause thermohydrodynamic instabilities be accurately predicted? How can thermohydrodynamic instabilities be mitigated?

This book is dedicated to answering these questions by exposing recent research results that combine expertise in tribology, fluids, mechanics, thermodynamics, and systems and control; researchers are able to bring a fresh perspective to the problem through a systems theory-based approach. Specifically, by: a) exploiting stability analysis tools for nonlinear systems to better characterize instability; b) developing mathematical models that accurately predict the nonlinear mechanical-thermal-fluid dynamic interactions; and c) conceiving an innovative sensor/actuator paradigm and corresponding feedback algorithms for controlling the instability. This book will address these three issues. * Features comprehensive, in-depth coverage of thermohydrodynamic instability in fluid-film bearings. * Addresses the important problems of rotating machine failure for improved performance and reliability. * Possesses cross-disciplinary applications in rotating machinery in chemical, petrochemical, process and power generation plants. * Includes background material on lubrication, fluid mechanics, and Hopf bifurcation theory. * Analyses the different sources of thermohydrodynamic instability. * Gather together research that is currently widely disseminated throughout numerous journal papers and articles. * Authored by recognised leading experts in the field. * Illustrated throughout with numerical and experimental results, line drawings, tables, photographs, and graphs to support the book s analytical content