Nyomáshatároló szelepek tervezési és üzemeltetési szempontjai
A nyomáshatároló szelepek nagy nyomás alatt álló rendszerek utolsó védelmi vonalát alkotják, így biztonságkritikus feladat a tervezésük és üzemeltetésük. Alkalmazásuk megfelelő mérnöki megfontolások hiányában súlyos problémákhoz vezethet, első sorban a fellépő szeleprezgések miatt. Az elméleti eredmények felhasználásával levonható gyakorlati
következtetések állnak a dolgozat fókuszában, melyek a nyomáshatároló szelepek tervezési és beépítési aspektusait segíthetik a jövőben.
A rezgések részletes vizsgálatát a nemlineáris rendszert leíró matematikai modell teszi lehetővé. A lineáris stabilitás vizsgálaton túl fontos a nemlineáris dinamika részletekbe menő ismerete is, ugyanis az úgynevezett öngerjesztett rezgésekhez köthető, a szub- vagy szuperkritikus Hopf bifurkációk során keletkeznek a nemkívánatos rezgések. Fontos azonosítani azon tartományokat, ahol stabilitásvesztés következhet be, továbbá azt, hogy milyen típusú a stabilitásvesztés.
A szelepre vagy akár a teljes hidraulikai rendszerre is káros rezgések elemzése már részben fellelhető a szakirodalomban, azonban kiterjedtebb paramétertartományokban, a szabványok útmutatásait és beépítési szempontokat figyelembe véve szükséges az elméleti eredményeket értelmezni. A legfőbb méretezési szempontok további korlátokat szabnak a lehetséges üzemeltetési tartományoknak, amelyeknek tükrében a lineáris stabilitásvizsgálat eredményei felülbírálásra kerültek. A szelep körüli fémelemek a zárótest mozgását fizikailag korlátozzák, ám ez akár pozitív hatással is lehet a szelep biztonságos üzemére. A matematikai modell segítségével numerikus szimuláció készült, mely figyelembe veszi a zárótest felütközését a szelepüléken illetve a felső ütköző elemen, valamint a lehetséges le- és feltapadást. A számos modellezési, méretezési és beépítési szempont kerül összegzésre ebben a munkában, összhangban széleskörű analitikus és numerikus vizsgálatok eredményeivel.
szerző
-
Galambos Dominik
Gépészeti modellezés mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
