Légbeszívó - légtelenítő szelep tranziens viselkedésének vizsgálata
Légbeszívó - légtelenítő szelep tranziens viselkedésének vizsgálata
Wéber Richárd MSc I. évf
e-mail: weberrichard92@gmail.com
Konzulens: Dr. Hős Csaba, Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék
e-mail: hoscsaba@hds.bme.hu
A légbeszívó-légtelenítő szelepeket hidraulikus hálózatokban alkalmazzák (tipikusan ivóvíz- és szennyvízhálózatokban), feladatuk egyrészről az esetleges légtartalom eltávolítása, másrészről, hidraulikus tranziensek esetén a csőbeli vákuum „megtörése” környezeti levegő bejuttatásával. A szelep légbeszívó funkciója biztonsági szempontból kritikus, jelen dolgozatban ennek tanulmányozásával foglalkozom kísérleti és numerikus modellezési módszerekkel.
A dolgozat első részében a kísérleti munkát foglalom össze. A mérés kivitelezéséhez a Hidrodinamikai Rendszerek Tanszék laboratóriumában található tranziens mérőszakaszba építettük be a szelepet. A folyamat láthatóvá tételéhez egy átlátszó plexi tömbből készítettük el a csatlakozó elemet, ennek mindkét oldalára egy-egy méter hosszan plexi csövet ragasztottunk. Ennek segítségével szabad szemmel is láthatóvá tettük, milyen áramlási jelenségek játszódnak le, amikor a szelep működésbe lép és levegő áramlik be a rendszerbe.
A szelep működésbe hozásához szükséges vákuumot a szivattyú nyomóoldalán található fojtás zárásával értük el. A csővezeték három pontjára szereltünk nyomástávadót, így három különböző pontban kaptunk egyidejű információt a rendszer állapotáról. Több tranziens állapoton végeztünk méréseket, összehasonlítva a rendszer válaszát a légbeszívó szeleppel és anélkül.
A mérések kiértékelése után elkészítettem a mért rendszer működését leíró matematikai modellt. A számításokhoz numerikus módszerét alkalmaztam, mely képes a két fázis (levegő és víz) viselkedésének leírására. Szintén elkészítettem a szelep matematikai modelljét is, és a mérési eredményekkel összehasonlítottam a számított értékeket.
A munka eredményeképpen elkészült mind a szelep, mind a levegőtartalommal rendelkező csővezeték dinamikus viselkedését leíró, kísérletekkel ellenőrzött modellje.
