Geri Dön

Numerical detection of cavitation in plunger valves

İğneli vanalarda kavitasyonun nümerik olarak tespit edilmesi

  1. Tez No: 655830
  2. Yazar: BEDİA AKBULUT
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2020
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: İzmir Yüksek Teknoloji Enstitüsü
  10. Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 100

Özet

Kavitasyon, kontrol valfleri için zararlı bir olgudur. Gürültü ve titreşimden başlayarak, kavitasyon mekanik parçalarda erozyon ve çukur oluşturabilir. Büyük boyutlu vanaları test etmenin zorlukları düşünüldüğünde bile kavitasyon testleri için deneysel maliyetler yüksektir. Bu nedenlerden dolayı, bir Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) modelinin geliştirilmesi kavitasyonu tahmin etmek için çekici bir çözüm olabilir. Kavitasyon; akışkan basıncı buhar basıncının altına düştüğünde oluşan kabarcıkların pompa, pervane ve vana gibi makinelerin parçalarına ciddi zararlar verdiği bir faz değişikliği olayıdır. Bu araştırmanın ilk amacı iğne vanalarda iki fazlı HAD simülasyonları yapılarak kavitasyon başlangıcını belirlemektir. Ardından birkaç farklı kavitasyon kafesi bağlanarak kavitasyon başlangıcındaki değişimi gözlemlemektir. Aşağı akış basıncının çok düşük olduğu durumlarda vanayı ve vana diskini korumak için bir kavitasyon kafesi kullanılır. Yapılan analizler sonucu kavitasyon kafesi kullanılarak kavitasyonun daha geç başladığı gözlemlenmiştir. Bu araştırmanın ikinci amacı testlerden ve HAD analizlerinden elde edilen Kayıp Katsayısı ve Akış Katsayısı diyagramlarını kullanıcıya sunacak bir arayüz programı tasarlamaktır. Her vananın kendi akış katsayısı vardır. Bu, vananın akışın vanadan geçmesine izin verecek şekilde nasıl tasarlandığına bağlıdır. Bu nedenle, farklı akış katsayıları arasındaki temel farklar, vana tipinden ve tabii ki vananın açılma konumundan kaynaklanmaktadır. Belirli bir uygulama için en iyi vanayı seçmek için akış katsayısı önemlidir. Vana çoğu zaman açık kalacaksa, enerji tasarrufu için muhtemelen düşük yük kaybına sahip bir vana seçilmelidir. Veya bir kontrol vanasına ihtiyaç duyulursa, vananın farklı açılma pozisyonları için katsayı aralığı uygulamanın gerekliliklerine uymalıdır.

Özet (Çeviri)

Cavitation is a very serious problem for control valves. Besides noise and vibration, cavitation can seriously damage mechanical parts. Experimental costs for cavitation tests are high, especially when the difficulty of testing large sized valves is considered. For these reasons, developing a Computational Fluid Dynamics (CFD) model can be an attractive solution for predicting cavitation. Cavitation; is a phase change event where the bubbles that occur when the fluid pressure drops below the vapor pressure seriously damage the parts of the machines such as pumps, impellers, and valves. The first aim of this research is to determine the onset of cavitation by performing two-phase CFD simulations in plunger valves. Then, several cavitation cages are connected to observe the change at the beginning of cavitation. A cavitation cage is used to protect the valve and valve disc when downstream pressure is too low. As a result of the analysis, it was observed that the cavitation delayed using the cavitation cage. The second purpose of this research is to design an interface program that will present the Loss and Flow Coefficient diagrams obtained from tests and CFD analysis to the user. Each valve has its own flow coefficient. This depends on how the valve is designed to allow flow through the valve. Therefore, the main differences between the different flow coefficients are due to the valve type and of course the valve opening position. The flow coefficient is important to choose the best valve to use in a particular application.

Benzer Tezler

  1. Francis turbine design and optimization by using CFD

    HAD analizleri yardımı ile francis türbin tasarımı ve optimizasyonu

    BERK CAN DUVA

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2016

    Enerjiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Enerji Bilim ve Teknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HABİL METE ŞEN

    PROF. DR. ERKAN AYDER

  2. Compressive sensing of cyclostationary propeller noise

    Çevrimsel durağan pervane gürültüsü için sıkıştırmalı algılama

    UMUT FIRAT

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAYFUN AKGÜL

  3. Sayısal yöntemler kullanarak sualtı araçlarının hidro ve vibroakustiğinin çözümü ve dijital sonar tasarımı

    Hydro and vibroacoustical solution of underwater vehicles using numerical methods and digital sonar design

    EMRE GÜNGÖR

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. İLYAS BEDİİ ÖZDEMİR

  4. Gemi pervanesinin hidro-akustik performansının sayısal olarak incelenmesi

    Numerical investigaton of ship propeller hydro-acoustics performance

    SAVAŞ SEZEN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2016

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞAKİR BAL

  5. Okluzal yüzeydeki primer çürük lezyonlarının saptanmasında farklı yöntemlerin karşılaştırılması

    Comparison of different methods in the detection of primary caries lesions onthe occlusal surface

    ALMILA ÖĞÜT

    Diş Hekimliği Uzmanlık

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Diş HekimliğiSüleyman Demirel Üniversitesi

    Restoratif Diş Tedavisi Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. RABİA BANU ERMİŞ