Laminar heat transfer in the oil groove of a wet clutch

• Published in: International journal of heat and mass transfer 1991, Vol.34 (7), p.1791-1798
• Main Author: Payvar, P.
• Format: Article
• Language: English
• Subjects: Applied sciences; Drives; Exact sciences and technology; friction; heat transfer; lubrication; Mechanical engineering. Machine design; Shafts, couplings, clutches, brakes
• ISSN: 0017-9310; 1879-2189
• DOI: 10.1016/0017-9310(91)90154-7

Numerical results for the analysis of heat transfer to laminar flow in radial grooves of wet clutch friction faces are presented. It is shown that a thin oil film intervening between the friction face and the metal separator plate has an important effect on the overall heat transfer coefficient between the metal plate and the oil flowing in the groove. Experiments carried out under continuously slipping conditions on an actual clutch are described and the measured overall heat transfer coefficients are compared to the results of the numerical analysis. The agreement between the numerical and the experimental results is within an r.m.s. deviation of 10.7%. The experimental error is estimated tobe 10.1%. The good agreement allows the use of numerically calculated heat transfer coefficients for a complete thermal analysis of the wet clutch. On présente les résultats de l'analyse du transfert thermique par écoulement dans les rainures radiales des faces de frottement d'un embrayage mouillé. On montre qu'un mince film d'huile intervenant entre la face frottante et le plateau métallique séparateur a un effet important sur le coefficient global de transfert thermique entre le plateau et l'huile s'écoulant dans la rainure. Des expériences avec des conditions de glissement continu sur un embrayage sont décrites et les coefficients de transfert thermique mesurés sont compares aux résultats de l'analyse numérique. L'accord entre les résultats numériques et expérimentaux est à l'intérieur d'une déviation de 10,7%. L'erreur expérimentale est estimée à 10,1%. Ce bon accord autorise l'utilisation des coefficients de transfert thermique calculés numériquement pour l'analyse thermique complète de l'embrayage mouillé. Die Wärmeübertragung bei der laminaren Strömung in den radialen Vertiefungen in den Reibflächen einer Kupplung wird numerisch untersucht. Dabei zeigt sich, daβ ein zwischen der Reibfläche und der metallischen Trennscheibe liegender dünner Ölfilm einen erheblichen Einfluβ auf den Wänneübergangskoeffizienten zwischen der Metallplatte und dem flieβenden Öl besitzt. Es werden Versuche an einer realen, gleichmäβig rutschenden Kupplung beschrieben. Ein Vergleich des gemessenen Wärmeübergangskoeffizienten mit numerischen Ergebnissen zeigt Abweichungen innerhalb 10,7%. Der Meβfehler wird mit 10,1 % abgeschätzt. Die gute Übereinstimmung erlaubt den Einsatz von rechnerisch ermittelten Wärmeübergangskoeffizienten bei einer vollständigen thermischen Untersuchung einer Kup