Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével



Hasonló dokumentumok
0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 Q

HÍDTARTÓK ELLENÁLLÁSTÉNYEZŐJE

SZAKDOLGOZAT VIRÁG DÁVID

BME HDS CFD Tanszéki beszámoló

Ventilátor (Ve) [ ] 4 ahol Q: a térfogatáram [ m3. Nyomásszám:

Propeller, szélturbina, axiális keverő működési elve

Propeller és axiális keverő működési elve

Gázturbina égő szimulációja CFD segítségével

A mikroskálájú modellek turbulencia peremfeltételeiről

Áramlástan feladatgyűjtemény. 3. gyakorlat Hidrosztatika, kontinuitás

Készítette: Gönczi Gábor. Fővárosi Vízművek Zártkörűen Működő Részvénytársaság

Overset mesh módszer alkalmazása ANSYS Fluent-ben

PONTSZÁM:S50p / p = 0. Név:. NEPTUN kód: ÜLŐHELY sorszám

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

Numerikus szimuláció a városklíma vizsgálatokban

Projektfeladatok 2014, tavaszi félév

IMI INTERNATIONAL KFT

Biomechanika előadás: Háromdimenziós véráramlástani szimulációk

Aktuális CFD projektek a BME NTI-ben

MMK Auditori vizsga felkészítő előadás Hő és Áramlástan 1.

2.GYAKORLAT (4. oktatási hét) PÉLDA

3. RADIÁLIS ÁTÖMLÉSŰ VENTILÁTOROK

ÁRAMVONALAS TEST, TOMPA TEST

Az úszás biomechanikája

VENTILÁTOROK KIVÁLASZTÁSA. Szempontok

Vegyipari géptan 3. Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék. 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em Tel: Fax:

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ MÉRÉSE A berendezés

Ipari és kutatási területek Dr. Veress Árpád,

MINIMUMTESZT. Az A ramla stechnikai ge pek (A GT) c. tanta rgy vizsgaminimum ke rde sei

Hő- és füstelvezetés, elmélet-gyakorlat

CFX számítások a BME NTI-ben

7.GYAKORLAT (14. oktatási hét)

XVII. econ Konferencia és ANSYS Felhasználói Találkozó

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

Örvényszivattyú A feladat

CFD vizsgálatok az ALLEGRO kerámia kazetta belső szubcsatornájára

CFD alkalmazási lehetıségei a Mátrai Erımőnél Elıadás. Budapest, BME CFD workshop május 11. Egyed Antal

Ventilátorok. Átáramlás iránya a forgástengelyhez képest: radiális axiális félaxiális keresztáramú. Jelölése: Nyomásviszony:

4. RADIÁLIS ÁTÖMLÉSŰ VENTILÁTOROK ÜZEMVITELE

ÁRAMLÁSTAN MFKGT600443

2. mérés Áramlási veszteségek mérése

Az SCWR-FQT tesztszakaszának CFD analízise: a be- és kilépő rész vizsgálata

KÖSZÖNTJÜK HALLGATÓINKAT!

Fűtési rendszerek hidraulikai méretezése. Baumann Mihály adjunktus Lenkovics László tanársegéd PTE MIK Gépészmérnök Tanszék

Hő- és füstelvezetés, elmélet-gyakorlat

Dr.Tóth László

A CFD elemzés minőségéről és megbízhatóságáról. Modell fejlesztési folyamata. A közelítési rendszer. Dr. Kristóf Gergely Október 11.

SZIMULÁCIÓ ÉS MODELLEZÉS AZ ANSYS ALKALMAZÁSÁVAL

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

BMEGEÁTAT01-AKM1 ÁRAMLÁSTAN (DR.SUDA-J.M.) 2.FAKZH AELAB (90MIN) 18:45H

Az ALLEGRO gyors reaktor kerámia kazettájának vizsgálata CFD módszerrel. TDK dolgozat

Folyadékok és gázok áramlása

KORSZERŰ ÁRAMLÁSMÉRÉS I. BMEGEÁTAM13

MUNKAANYAG. Szabó László. Áramlástani szivattyúk. A követelménymodul megnevezése:

Technikai áttekintés SimDay H. Tóth Zsolt FEA üzletág igazgató

1. feladat Összesen 17 pont

ÖRVÉNYSZIVATTYÚ JELLEGGÖRBÉINEK MÉRÉSE

Műtárgyvizsgálatok Fővárosi Vízművek Zrt-nél

VIZSGA ÍRÁSBELI FELADATSOR

Vegyipari géptan 2. Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék. 1111, Budapest, Műegyetem rkp. 3. D ép. 3. em Tel: Fax:

Különböző öntészeti technológiák szimulációja

Áramlásszimulációk a víz- és szennyvíztechnológia témakörében

Áramlástan feladatgyűjtemény. 6. gyakorlat Bernoulli-egyenlet instacionárius esetben

Szent István Egyetem FIZIKA. Folyadékok fizikája (Hidrodinamika) Dr. Seres István

A LÉGCSATORNÁVAL KAPCSOLATOS MÍTOSZOK ÉS A FIZIKA

LEVEGŐZTETETT HOMOKFOGÓK KERESZTMETSZETI VIZSGÁLATA NUMERIKUS ÁRAMLÁSTANI SZIMULÁCIÓVAL

Folyadékok és gázok áramlása

Artériás véráramlások modellezése

Kerékagymotoros Formula Student versenyautó menetdinamikai szimulációja

Előszó.. Bevezetés. 1. A fizikai megismerés alapjai Tér is idő. Hosszúság- és időmérés.

Ülékes szelepek (PN 6) VL 2 2-utú szelep, karima VL 3 3-utú szelep, karima

Írja fel az általános transzportegyenlet integrál alakban! Definiálja a konvektív és konduktív fluxus fogalmát!

F. F, <I> F,, F, <I> F,, F, <J> F F, <I> F,,

Szennyezőanyagok terjedésének numerikus szimulációja, MISKAM célszoftver

Folyadékok áramlása Folyadékok. Folyadékok mechanikája. Pascal törvénye

Hidrosztatika, Hidrodinamika

Mérnöki alapok 8. előadás

H01 TEHERAUTÓ ÉS BUSZMODELL SZÉLCSATORNA VIZSGÁLATA

Mérnöki alapok 10. előadás

KORSZERŐ ÁRAMLÁSMÉRÉS 1. - Dr. Vad János docens Általános áramlásmérési blokk: páratlan okt. h. kedd

Artériás véráramlások modellezése

LAPDIFFÚZOR JELLEMZŐINEK MEGHATÁROZÁSA

Oktatási segédlet kúpos csatornában való anyagáramlás vizsgálatára

Mechanika IV.: Hidrosztatika és hidrodinamika. Vizsgatétel. Folyadékok fizikája. Folyadékok alaptulajdonságai

TURBÓFÚVÓ AGGREGÁT ÁRAMLÁS- ÉS HŐTECHNIKAI NUMERIKUS ANALÍZISE

I. A CFD alkalmazási területei Néhány érdekes korábbi CFD projekt

Folyadékáramlás. Orvosi biofizika (szerk. Damjanovich Sándor, Fidy Judit, Szöllősi János) Medicina Könyvkiadó, Budapest, 2006

Áramlástechnikai mérések

Tender Text. Cég név: Bolesza Szivattyúk Kft Készítette: Bolesza Ferenc Telefon: Dátum:

10. Valóságos folyadékok áramlása

M12 RADIÁLIS VENTILÁTOR VIZSGÁLATA

Hidraulika. 1.előadás A hidraulika alapjai. Szilágyi Attila, NYE, 2018.

Hidrosztatikus hajtások, Szivattyúk és motorok BMEGEVGAG11

Hidraulikus hálózatok robusztusságának növelése

MERVAY BENCE TDK DOLGOZAT

Hidrosztatikus hajtások, Szivattyúk és motorok BMEGEVGAG11

1.5. VENTILÁTOR MÉRÉS

SCWR ÜZEMANYAGBAN LEJÁTSZÓDÓ TERMOHIDRAULIKAI FOLYAMATOK MODELLEZÉSE AZ ANSYS CFX 10.0 KÓDDAL

HŐÁTADÁS MODELLEZÉSE

Átírás:

GANZ ENGINEERING ÉS ENERGETIKAI GÉPGYÁRTÓ KFT. Szívókönyökök veszteségeinek és sebességprofiljainak vizsgálata CFD szimuláció segítségével Készítette: Bogár Péter Háznagy Gergely Egyed Csaba Zombor Csaba Budaörs, 2015.04.23.

Bevezetés Szívócsövek bemutatása Vizsgálatok okai Elméleti háttér, képletek Szimuláció Geometria ismertetése Háló felépítése Modell paramétereinek definiálása, peremfeltételek Eredmények kiértékelése Összefoglalás, előrelépési lehetőség

Szívócsövek bemutatása I. Szivattyú esetén A járókerék előtt elhelyezkedő csőszakasz A szívócsövön történik a folyadék beszívása Kialakítása: konfúzoros -> áramlás egyenletesítése Szívócső

Szívócsövek bemutatása II. Turbina esetén A járókerék után elhelyezkedő csőszakasz A szívócsövön történik a folyadék kiáramlása Kialakítása: diffúzoros Francis-turbina

Vizsgálatok okai Szivattyú: konkrét megrendelés Turbina: ajánlatkészítés Veszteségek csökkentése, hatásfok javítás Szivattyú: A kilépő keresztmetszeten a folyadék perdületmentes belépése a járókerékhez Turbina: A szívócső hatásfokának növelése és így a turbina összhatásfokának növelése

Elméleti háttér, veszteségek Veszteségmagasság, veszteségek A veszteséges Bernoulli egyenlet v 2 2 be p s, be Δp =p be -p ki [Pa] súrlódási veszteség, h = Δp ρ g [m] U be v 2 2 ki p p' veszteségmagasság, υ h = h %, relatív veszteség, H ahol turbina esetén az esés H t =4,3 [m], és szivattyú esetén a szállítómagasság H sz =2,95 [m] s, ki U ki

Elméleti háttér kilépő szögek - szivattyú Feltétel: szivattyú járókerekére történő perdületmentes belépés (szívócsőből kilépés) α > 5 előperdülettel már szabályozunk α: szívócsőből kilépő sebességek axiális irányhoz képesti szöge Sebességi háromszögek: 1 indexű: belépés

Szimuláció Víztér modell I. SolidWorks Közvetlenül a víztér geometria modellezése Szivattyú: egyféle, létező geometria ellenőrzése Turbina: többféle kialakítás vizsgálata Oka: S alakú szívócső hajlatában egy rövid konfúzoros szakasz

Szimuláció Víztér modell II. Szivattyú - CFZm 1800 ferde tengelyű szivattyú - Névleges tömegáram Q n =7500 [kg/m 3 ] - Szállítómagasság: 2,95 [m] - Szívócső befoglaló méretek: 6,3x2,5x4,3 [m] Turbina - S-turbina szívócső alapján készült modell - Névleges tömegáram Q n =57000 [kg/m 3 ] - Esés: 4,3 [m] - Szívócső befoglaló méretek: 31,8x8,2x6 [m]

Szimuláció Hálókészítés ANSYS alaphálózóját használtuk Többféle globális elemméret mellett futtattunk Határréteg sűrítéssel, 30<y + <300 értékének tartása mellett (Re szám alapján teljes turbulens tartomány)

Szimuláció Modell tulajdonságok ANSYS CFX Stacioner Közeg: víz Vizsgált turbulencia modellek: k-ε, SST, k-ω Peremfeltételek: Szivattyú Össznyomás = hidrosztatikai nyomás Szállított tömegáram ismert Turbina Belépő km. Össznyomás Tömegáram Kilépő km. Tömegáram Össznyomás

ν h [%] Szimuláció Eredmények - szivattyú Veszteségek 0,7 0,6 0,5 0,4 A veszteségek a tömegáram függvényében 0,3 0,2 νh[%] Polinom. (νh[%]) 0,1 p be =0.12753 [bar] 0,0-0,1 0 2000 4000 6000 8000 10000 Q [kg/s] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Q [kg/s] 0 2500 5000 5500 6000 6500 7000 7500 8000 8500 9000 p ki [bar] 0.12738 0.12696 0.12685 0.12673 0.1266 0.12646 0.12631 0.12616 0.12599 0.12581 h' [m] 0 1.53E-03 5.81E-03 6.93E-03 8.15E-03 9.48E-03 1.09E-02 1.24E-02 1.40E-02 1.57E-02 1.75E-02 ν h [%] 0 0.052 0.197 0.235 0.276 0.321 0.370 0.422 0.473 0.532 0.594

Szimuláció Eredmények - szivattyú Sebességeloszlás a szimmetriasíkban

Szimuláció Eredmények - szivattyú Kilépő szögek I.

Szimuláció Eredmények - szivattyú Kilépő szögek II. 5

ν h [%] Szimuláció Eredmények - turbina Veszteségek Változat ν h [%] 1 2,837 2 3,001 3 3,024 4 3,136 5 3,174 6 3,281 7 3,416 3,500 3,300 A különböző esetekben a ν h -k alakulása százalékosan 3,100 2,900 2,700 0 1 2 3 4 5 6 7 8 Változat

Szimuláció Eredmények - turbina Áramvonalak

Szimuláció Eredmények - turbina Sebességeloszlás a szimmetriasíkban

Összefoglalás Szivattyú: Leválás nincs, veszteség 1% alatt Egyenletes kilépés, perdületmentes kilépés nem teljesül a teljes keresztmetszeten Geometria optimalizálása: Szivattyú könyök utáni szakasz meghosszabbítása Ív sugarának növelése Turbina: Több geometria közül az optimális megtalálása A több változat közül sikerült egy olyan változatot megtalálni, ahol a konfúzoros hatás számunkra a legjobban érvényesül Továbblépési lehetőség: A modell egyszerűsítése szempontjából a szimmetriát kihasználva érdemes lenne fél modellel számolni Eredmények esetleges validálása mérésekkel

Köszönjük a figyelmet!