Radiális szabadsugár mérőpad aerodinamikai fejlesztése

Csikai Bence BSc IV. évf.

e-mail: cs.bence93@gmail.com

Konzulens: Dr. Horváth Csaba, Áramlástan Tanszék

e-mail: horvath@ara.bme.hu

Radiális szabadsugarakat az ipar számos területén alkalmaznak, többek között légtechnikai berendezéseknél. Légtechnikai berendezés lehet egy a mennyezetből kinyúló egyenes csővég is, amelyből távozó egyszerű szabadsugár ronthat az útjába kerülő személy komfortérzetén. Sok esetben előnyösebb egy olyan fúvóka alkalmazása, amelyet a közeg radiális szabadsugár formájában hagy el. Egy ilyen fúvókából távozó közeg sebessége a nagyobb kiáramlási keresztmetszet miatt lényegesen lecsökken, továbbá a nagyobb területen eloszló közeg jobb hatásfokkal hűti, frissíti egy szoba levegőjét.

Egyetemi tanulmányaink során az Áramlástan című tárgy keretében mind elméleti mind gyakorlati oldalról megismerkedhetünk a szabadsugarak sajátosságaival. Az M5-ös hallgatói mérés feladata egy elméleti radiális szabadsugár áramlási jellemzőinek szemléltetése a sebességmező feltérképezése révén. Az eredeti fúvóka által létrehozott szabadsugár azonban eltér az elméletitől, a különböző síkokban mérhető sebességprofiljainak alakja aszimmetrikus. A fejlesztési igényt megteremtő probléma tehát az, hogy a létrehozott szabadsugár mérési eredményei nincsenek összhangban az elmélet alapján elvárható eredményekkel, mindez komplikálttá és nehézkessé teszi a mérést.

A fúvóka fejlesztését szimulációs környezetben végeztük, az alkalmazott geometriai méretek mindegyikét empirikus módon végzett szimulációk összehasonlítása révén határoztuk meg. Első lépésként elvégeztem a mérést, amely alapján dokumentálható az eredeti fúvóka hibája. Ahhoz, hogy a numerikus szimulációk eredményei alapján optimálisnak vélt fúvóka a valóságban is hasonlóan jó eredményeket produkáljon, szükségünk volt egy olyan modellre, amely jó közelítéssel reprodukálja a valóságban elvégzett mérést. A megfelelő modell birtokában az eredeti fúvóka geometriáját lépésről lépésre változtatva elemeztük a módosítások áramlásra gyakorolt hatását és az előnyösnek tekintett geometriai változtatásokból létrehoztuk a megfelelő fúvókát. Miután a numerikus szimulációk alapján megfelelőnek talált geometria áramlástechnikai szempontból kritikus méreteit meghatároztuk, a következő feladatunk egy gyártástechnológiai, szerelhetőségi és működtethetőségi szempontból egyaránt helyes konstrukció megtervezése volt. A tervezést a gyártási fázis követte, majd végül az összeszerelt fúvókán megvizsgálhatjuk a szimuláció és a valóság kapcsolatát.

szerző

Csikai Bence
Gépészmérnöki alapszak (BSc)
alapképzés (BA/BSc)

konzulens

Dr. Horváth Csaba
adjunktus, Áramlástan Tanszék

helyezés

Jutalom