1. PDF dokument (13 MB) - dLib.si

PREDSTAVITEVNa podroïju vodnih strojev se ukvarjamopredvsem s turbinami, v sodelovanjuz industrijo pa v zadnjemïasu tudi z ventili. Tu predstavljapomembno raziskovalno podroïjekavitacija (slika 6), saj nastanek kavitacijev hidravliïnih strojih vodik problemom, kot so vibracije, poveïanjehidrodinamskega upora,pulzacije tlaka, spremembe kinematiketoka, hrup in kavitacijska erozijatrdnih površin.V laboratoriju intenzivno preuïujemovse vidike kavitacije – od dinamikeposameznega mehurïka do vplivakavitacije na integralne karakteristikestroja. Poseben poudarek je narazvoju novih simulacij, s katerimi bilahko natanïno napovedali nastanekRazvili smo tudi model za napovedovanjeerozijskih poškodb zaradikavitacije, rezultati numeriïnih simulacijpa so bili veïkrat tudi eksperimentalnopotrjeni z vrhunskoopremo (PIV-merjenje hitrosti, vizualizacijas hitro kamero). Dosedanjeizredno obsežno raziskovalno deloje zaradi svoje kakovosti privedlo tudido izdaje monografije Kavitacija, kije prva takšna publikacija s tega podroïjav slovenskem jeziku.Kavitacijo pokrivamo tudi z baziïnimiraziskavami, kjer smo s hitroIR-kamero posneli temperaturnapolja, ki so posledica ultrazvoïno vzbujevanekavitacije, v zadnjem ïasupa nam je uspelo numeriïno simuliratikolaps kavitacijskega mehurïkaSlika 5. DoloÏevanje kinematiÏnihlastnosti toka z vizualizacijonih podroïij dela skupine. Metoda, kismo jo razvili, omogoïa oceno hitrostnegapolja preko polja koncentracijpolutanta v toku brez uporabe drugihmerilnih metod (slika 5). Vizualizacijatokovnih struktur neposrednoomogoïa vpogled v kvalitativno slikotoka na osnovi skalarnega polja koncentracij.Advekcijska enaïba omogoïadoloïitev kinematiïnih lastnostitoka preko polja koncentracij, ki gaz metodami raïunalniško podprtevizualizacije lahko merimo prekojakosti sivin na slikah. Poznavanje kinematiïnihlastnosti toka ima kljuïnovlogo v dinamiki tekoïin.Tako kot na podroïju ventilatorjevse s tokom zraka ukvarjamo tudi naeksperimentalni postaji za merjenjelastnosti prenosnikov toplote. Vprostorih laboratorija v sodelovanjuz Gorenjem izvajamo študije in meritveprenosnikov toplote in kondenzatorjevza sušilne stroje (slika 2). Spreteklimi raziskavami smo ugotovili,da je s stališïa emisije hrupa ugodno,da imajo kondenzatorji sušilnikovperila porozno strukturo. Trenutnopotekajo raziskave keramiïnih kondenzatorjev,ki bi bili izdelani izenega kosa.Slika 7. Merilna postaja za raziskovanje hidrodinamiÏne kavitacijekavitacijske erozije. Od lanskega letadalje pa lahko za eksperimentalnodelo na podroïju kavitacije uporabljamoraziskovalno kavitacijskopostajo, ki smo jo sami postavili inje locirana v prostorih Hidria InštitutaKlima v Godoviïu (slika 7).(slika 9). Kot osnovni mehanizem zaveïino negativnih posledic kavitacijepredstavlja to nov prispevek kboljšemu razumevanju pojava.Slika 6. Vizualizacija kavitacije in merjenjehitrostnega polja s PIV-metodoNaše znanstvenoraziskovalno delopa ne obsega le eksperimentalnega,ki veïinoma v nadaljevanju vodi kindustrijskim rešitvam, temveï smozelo aktivni tudi na podroïju numeriïnegamodeliranja (slika 8). Numeriïnomodeliranje je namenjeno študijskimraziskavam kompleksnejših tokovnihrazmer, npr. izboljšanje napovedi vplivakavitacije na izkoristek turbine.Slika 8. CFD-analiza tokovnic v Francisoviturbini236 Ventil 14 /2008/ 3