Elosztócsöveken kialakított furatok veszteségtényezőjének szabályozása

A furatokkal ellátott hengeres elosztócsövek fontos részei az ipari tevékenységeknek. Felhasználásuk igen tág keretek között történik, pl. víz-és szennyvízkezelés, úszómedencék esetében, de a légtechnikában is fontos szerepet töltenek be. Az ilyen hidraulikai rendszerek tervezésének egyik legfontosabb szempontja az egyenletes beáramlás megvalósítása. A tervezés bizonytalanságát a tervezéshez felhasznált modellekben implementált veszteségtényezők pontossága határozza meg.

Egyfázisú áramlás esetén egy csövön kialakított furat veszteségtényezőjét, így a kiáramlást a csőre jellemző Reynolds szám, a belépő és kilépő sebességek aránya, valamint a geometriai adottságok befolyásolhatják: az átmérőviszony, illetve a cső falvastagságának és a furat átmérőjének aránya. Habár számos előrelépés történt ezen a területen korábbi tudományos vizsgálatok során, a vizsgálandó esetek nagy száma miatt ezek a tanulmányok nem, vagy csak hiányosan tárják fel az említett paraméterteret.

A probléma klasszikus megközelítése az oldalági furat hengeres kialakítását veszi figyelembe, jelen dolgozat azonban ettől eltérő kialakításokat is vizsgál. A hengeres furatok egyszerű, kúpos szerszámmal történő felbővítése lehetővé teszi a kiáramlás hatékony szabályozását. A módszer tovább bővíti a korábban említett paraméterteret, melynek feltárására korszerű háromdimenziós áramlástani szimulációs modelleket alkalmazok. A dolgozatban bemutatott megközelítés az eddigiektől eltérő formalizmusra épül, a veszteségtényező meghatározásához újfajta korrelációkat biztosít, ezáltal támogatva a hidraulikai rendszerek pontosabb tervezését.

A veszteségtényező modell diszkrét, hidraulikai modellben történő implementálása lehetővé teszi a hidraulikai rendszerek előre meghatározott igények szerinti mérnöki optimalizálását. Az eljárás célja, hogy a már fellelhető metódusoktól különböző, azoknál pontosabb, valamint könnyebben értelmezhető tervezést biztosítson.

szerző

• 
  Győri András
  Gépészmérnöki mesterképzési szak
  mesterképzés (MA/MSc)

konzulensek

• 
  Tomor András
  Doktorandusz, Áramlástan Tanszék
• 
  Dr. Kristóf Gergely
  egyetemi docens, Áramlástan Tanszék