Numerische Betriebsbedingungsanalyse von Industriearmaturen über Kavitation,Erosions- und Kavitationskorrosion mit FEM- Festigkeitsanalyse mittels CFD-Simulation
Endüstri armatürlerinin nümerik calisma kosulu analizinin kavitasyon, erozyon ve kavitasyon-korrozyonu hakkindaki gerilme analizinin sonlu elemenlar yöntemi (FEM) ile hesaplamalı akışkanlar dinamiği (CFD)-simulasyonu
- Tez No: 712626
- Danışmanlar: PROF. DR. PROF. DR.-ING. JOACHİM LUEG, PROF. DR. ULRİCH HİLGER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: Almanca
- Üniversite: Technische Universität Dortmund
- Enstitü: Yurtdışı Enstitü
- Ana Bilim Dalı: Makine Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: İmalat ve Konstrüksiyon Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 198
Özet
Bu çalışmanın sebebi, dünya ekonomi krizinden bu yana ortaya çıkan ve özellikle de KOBI'lerin daha çok etkilendiği küresel uyum baskısıdır. Bunların sebepleri küresel bilgi çağının hızlı bir şekilde ekonomik ve teknik bakımdan gelişmesi ve birçok KOBI'nin gecikmeli yapısal değişime uyumu ve yeni pazarlarla ilişkisidir. Şimdiki zamanda hayatta kalmak isteyen dijital devrime ve yenilikçi yeni teknolojolere ayak uydurması gerekiyor. Makina mühendisliğinde birçok KOBI daha halen ürün geliştirme evresinde geleneksel yöntemler ile çalışıyorlar, ya yani nadiren CAD yazılım sistemlerini kullanıyorlar ya da hiç kullanmıyorlar ve böylelikle ürün geliştirme evresinde pratik Simülasyon araç ve gerçlerini kabul etmemiş oluyorlar. Özellikle de bu prototip yapımı aşamasında çok sayıda deney demek oluyor ve dolayısıyla da yüksek maliyetlere bağlı oluyor. Uygun bir simülasyon teknolojisine mantıklı bir yatırım akıllıca olmazmı? Bu çalışmanın hedefi kolaylaştırılmış EFD-kodlu CFD-Akış simülasyonu ve peşine de bir FEM-sağlamlık analizi. İncelenecek olan CAD modeli bir prototiptir – endüstri armatürü (vana) seri üretim için planlanmıştı. Bilgisayar destekli simülasyon ticari yazılım programı SolidWorks daha doğrusu Flow Simulation ve SolidWorks Simulation ile yapılmıştır. Endüstri armatürlerinin incelemesi için sıkılık kontrolünün yanında fiziksel açıdan başka kontroller de geçerlidir, bunların yanı sıra kavitasyon hareketi, ayarlı gönyenin yeri de önemlidir. Ölçüm teknolojisiyle tesbit edilen akış değerlerine göre 3D-Kavitasyon modeli yüzde 5 tolore ile oluşturulur daha doğrusu kalibre edilir. 40 ve 70 derecelik ayarlı gönye, kavitasyon eğilimli olduğu tesbit edilmiştir ve bundan dolayı hassas nokta olarak ele alınır. Yapıcı sebeplerden dolayı endüstri armatürü 1,5'luk kesinlik ile bir kez daha incelendi. Kritik anstellaçısında tespit edilen akış gücü sonradan FEM- sağlamlık hesaplamasına katıldı ve parçalar sağlamlıklarına dair kontrol edildi. Ancak kumanda milinde yüksek gerilim oluşmuştur. Mukavemeti testinin öngörüsü kumanda milindeki kritik yerde tahmin ediliyordu ve Software FracSafe yazılımı ile incelendi. Alman FKM- ilkesine göre bu yazılım makina parçaları için sağlamlık kanıtının mekaniksel kırılmasını sunuyor. Özel endüstrie armatürlerinin parçaları mekaniksel kırılmasının dayanıklılığı üzerine test edildi ve çatlak büyümesi hesaplandı. Bu gösterge“KOBI'ler için Motivasyon rehberliği olarak geciyor”ve KOBI'lerin geleneksel Hardware ve Software ile kaynaklara değer katarak kullanmaya ve dijital meydan okumada küresel rekabeti kabullenmeye ve artırmaya bir imkan sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Initial position for this paper is the global fitting of the pressure caused significantly since the global economic crisis and suffering from the particular to SMEs. The reasons for it are in the rapid economic and technological developments of the global information age and the delayed structural change or to adapt and cope with the new markets of many SMEs. To survive today must adapt to the digital revolution and the new innovative technology. Many SMEs in the mechanical engineering work in product development are still using traditional methods, i.e. they rarely use any CAD software systems and thus in the product development phase they go without practical simulation tools. Especially when it means a lot of prototyping and testing which in turn is associated with very high costs. Would a reasonable investment in an appropriate simulation technology make sense? The aim of this work is a CFD flow simulation with simplified EFD code and a subsequent FEM strength analysis. To be examined in the CAD model, it is a prototype - the valve industry was scheduled for mass production. The computer simulation was performed using the commercial software program SolidWorks or with Flow Simulation. For the investigation of cavitation, the positions of the bevel were decisive. Based on the flow coefficients determined by measurement, a 3D cavitation model was generated or calibrated by the manufacturer respectively, with a tolerance of 5 [%]. The actuating angle 40 [°] and 70 [°] were found to be susceptible to cavitation and therefore be considered as critical points. For structural reasons, the valve industry was studied with a safety factor of 1.5 one more time. The measured flow strength at the critical angle of attack was subsequently transferred to the FEA stress analysis and analyzed the components of their strength back. Extreme stress was found only at the control shaft. For the prediction of life, was a crack at the critical point of the stem taken and analyzed using the software FracSafe. The software delivers to FKM policy a fracture mechanical strength assessment for machine components. The components of the special industrial valves were investigated for their fatigue and fracture mechanics calculates the crack propagation. This serves as motivation and leadership points to a way to add value to SMEs using conventional hardware and software resources and their take on the digital challenge of global competitiveness and to improve it.
Benzer Tezler
- Nümerik kontrollu takım tezgahları
Numerische gesteuerte werkzeugmaschinen
DENİZ MUTLU GÜLER
Yüksek Lisans
Türkçe
1988
Makine MühendisliğiMarmara ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OĞUZ BORAT
- Numerische untersuchung desverformungsverhaltens von rotorenin induktionsmaschinen unter hohendrehzahlen
Başlık çevirisi yok
UMUR ÖZDEMİROĞLU
- Elektrostatik ortamda yüksek gerilim elektrotlerının optimizasyonu için bir metod
Başlık çevirisi yok
SELİM TRABULUS
Doktora
Türkçe
1998
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN ÇAKIR
- Galerkin tabanlı ayrık elemanlar metodu parçacıklarının birleşimlerinde dalga yayılımı
Wave propagation in Galerkin based dem particle assemblies
BURAK ER
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Makine MühendisliğiUludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN KOPMAZ
- Thermomechanics of solids accounting forsurfaces and interfaces
Thermomechanik von festkörpern unterberücksichtigung von oberflächen und grenzflächen
ALİ JAVİLİ
Doktora
İngilizce
2012
Kimya MühendisliğiFriedrich-Alexander-Universität Erlangen-NürnbergPROF. DR. PAUL STEİNMANN
PROF. DR. KAİ WİLLNER
