Regisztráció és bejelentkezés

Borda-Carnot idom veszteségtényezőjének csökkentése wingletekkel

A Borda-Carnot idomok nagy jelentőséget kapnak légtechnikai és egyéb áramlási rendszerekben. A közeg szállítása közben az áramlási keresztmetszet gyakran növekszik meg hirtelen, akár az átmenetre rendelkezésre álló hely korlátozottsága, akár a különböző gépek összekapcsolása miatt. A Borda-Carnot idom hirtelen keresztmetszetváltást jelent, mégpedig az áramlás irányában keresztmetszet-növekedést. Az áramlás ilyenkor nem tudja követni az oldalfalat, leválási zóna jelenik meg, ami jelentős veszteségeket okozhat a rendszerben.

A dolgozat célja egy olyan elméleti modell megalkotása volt, amely megfelelő pontossággal egyezik meg a korábbi tanszéki mérésekkel, Borda-Carnot elemek veszteségcsökkentésére irányulóan. A veszteségcsökkentés új, a BME Áramlástan Tanszéken kidolgozott és kutatott módja kis terelőlemezek beépítése volt a Borda-Carnot idom belépő keresztmetszeténél. Ezek megfelelő szögbe állításával az egyébként levált határréteg szabályzása volt a cél, ami a veszteségeket jelentősen csökkentené. Ipari jelentősége nagyon nagy, hisz a Borda-Carnot idomok nagyon elterjedtek olcsóságuk miatt, és egy ilyen átalakítás is lényegesen költségkímélőbb, mint diffúzort tervezni a rendszerbe. Korábbi mérési eredmények és numerikus áramlástani vizsgálatok rendelkezésre álltak a veszteségtényezőkre vonatkozólag.

Feladatunk egy olyan egyszerű elméleti modell kidolgozása volt, amely megfelelő pontossággal adja vissza a mérési és szimulált eredményeket, és segítséget nyújthat az áramlást irányító lemezkék tervezésénél.

A veszteségeket először egy azonos keresztmetszetarányú diffúzor veszteségeivel közelítettük, majd ezt a modellt dolgoztuk át, végül egy veszteséges diffúzort és egy azzal sorba kötött Borda-Carnot idomot modellezve. Ezzel a modellel már megfelelő pontossággal kaptuk vissza a korábbi mérési adatokat.

Dolgozatunkban összefoglaljuk a modell továbbfejlesztésének lehetőségeit is.

szerzők

  • Hári Kristóf
    mechatronikai mérnöki
    nappali alapszak
  • Nagy Ádám
    mechatronikai mérnöki
    nappali alapszak

konzulens

  • Dr. Vad János
    Egyetemi docens, Tanszékvezető, Áramlástan Tanszék