-~
-~
r
D A GÉPIPARl TUDOMÁNYOS EGYESÜLET MŰSZAKI FOLYÓIRATA
á
TÜVRheinland® l Precisetv Right.
TÜV Rheinland Közép-és Kelet-Európai Regionális Központ
Nemzetközi tanúsítások Műszaki
vizsgálat és felügyelet Oktatás, képzés
1132 Budapest, Váci út 48/ a-b e-mail:
[email protected] www.tuv .hu
2009/2
44 oldal LX. évfolyam
GÉP műszaki,
A GÉPIPARI TUDOMÁNYOS EGYESÜLET vállalkozási, befektetési, értékesítési, kutatás-fejlesztési, piaci információs folyóirata
SZERKESZTŐBIZOTTSÁG
Dr. Döbröczöni Ádám elnök Dr. Kálmán András főszerkesztő
Dr. Péter József Dr. Szabó Szilárd főszerkesztő-he l yettesek
Dr. Barkóczi István Bányai Zoltán Dr. Beke János Dr. Bercsey Tibor Dr. Bukoveczky György Dr. Czitán Gábor Dr. Danyi József Dr. Dudás Illés Dr. Gáti József Dr. Horváth Sándor Dr. Illés Béla Dr. Jármai Károly Kármán Antal Dr. Kulcsár Béla Dr. Orbán Ferenc Dr. Pálinkás István Dr. Patkó Gyula Dr. Péter László Dr. Penninger Antal Dr. Ríttinger János Dr. Szabó István Dr. Szántó Jenő Dr. Tímár Imre Dr. Tóth László Dr. Varga Emilné Dr. Szűcs Edit
TISZTELT OLVASÓK! Ezen célszámban a TÜV Rheinland Magyarországi Csoport húszéves munkájából szeretnénk egy rövid válogatást átnyújtani Önöknek. A TÜV Rheinland magyarországi tevékenységének eredményei illetve sikerei egyben a magyar mémökök tudásának elismerése is a globális piacon tevékenykedő TÜV Rheinland cégcsoporton belül. !989 április 5-én nyílt meg az akkori szacialista blokkban Budapesten az első TÜV képviselet. A kölni székhelyű TÜV Rheinland vállalkozott erre az úttörő jellegű lépésre, tekintettel a magyar gazdaság akkori pozitív fejlődésére és a magyar mémökök megbízható tudására és szakmai j ártasságára. Az elmúlt húsz évben a politikai és gazdasági környezetben hatalmas változás állt be. A rendszerváltozás, a német újraegyesítés és a Szavjetunió felbomlása 1iZ' Európai Unió kibővítéséhez vezetett, amelynek Magyarország 2004-ben teljes jogú tagjává vált. Ezek a változások igen jelentösen befolyásolták a TÜV Rheinland Magyarországi Csoport életét. Az egykor éppen hogy megtűrt, nem nagy mozgástérrel rendelkező vállalat a magyar gazdaság szerves szereplöjévé alakult át. !993-tól kezdve Budapestről megindult a kelet európai piacon a TÜV szolgáltatások kiépítése is, kilépve a magyar piacról. A Magyar Akkreditáló Testület megalakulása után a külföldi akkreditációk mellett a hazai akkreditációk megszerzésére is lehetőség nyílt. A 2004-es évet követően a magyar kormány kijelöléseit is megkapta a TÜV Rheinland Intereert vállalt, több EU-irányelv területén is, amely alapján Magyarország Brüsszelben bejelentett vizsgáló szervezetévé vált. A 2006-os évi privatizációs eljárás keretében a magyarországi csoport két'jelentös vizsgáló és tanúsító intézménnyel is kiegészült, az MBVTl-vel és a MEEI-vel. Ezen vállaltokkal kibővül ve jelenleg tizenegy kelet európai országban irányítja a Magyarországi Csoport a szolgáltatások kiépítését és négy szakmai területen pedig a TÜV Rheinland Group globális kompetencia központja is Magyarországon van. Az olaj-és gáz és vegyipari központ, az elektromos alkatrészek vizsgálati és tanúsítási központ a gázfelhasználású berendezések vizsgálati és tanúsítás i központ és a polgári felhasználás ú robbanóanyagok és pirotechnikai eszközök vizsgálatának kompetencia centruma működik Budapesten. A nemzetközi és hazai feladatok elvégzésére felépített szakember gárda megbízható munkája tette lehetövé, hogy a TÜV Rheinland Magyarországi Csoport vezető helyet foglalhat el a magyar vizsgáló és tanúsító intézmények sorában. Remél em, hogy az elmúlt húsz év tapasztalatai felhasználásával megbízóink és partnereink piaci pozícióinak megőrzésében és tovább fejélesztésében a következő idöszakban még hatékonyabban tudunk közreműködni.
Szerkesztésben közreműködött: Serester Andrea
TÜV Rhein/and Közép- és Kelet-Európai Régió vezérigazgatója TÜV Rhein/and Csoport konszern vezetőségének tagja
A szerkesztésért felelős: dr. Kálmán András. A sze rkesztőség címe: 3529 Miskolc, Budai József u. 46. Telefon/fax: (46) 325-504, 20/9358-8 12 E-mail:
[email protected] Kiadja a Gépipari Tudományos Egyesület, 1027 Budapest, Fő u. 68. Levélcím: 1371 Bp. Pf.: 433. Telefon: 202-0656, fax: 202-0252, e-mail: ficze
[email protected] , internet: www.gte.mtesz.hu A GÉP internetcíme: http://gep-ujsag.fw.hu Kereskedelmi és Hitelbank: l 0200830-323 10236-00000000 Felelős kiadó: DR. IGAZ JENÖ ügyvezető igazgató. Gazdász-Elasztik Kft. 3534 Miskolc, Szervezet u. 67. Tel. : (46) 379-530 E-mail:
[email protected] Felelös vezető: Vesza József Előfizetésben terjeszti a Magyar Posta Rt. Hírlap Üzletága l 008 Budapest, Orczy tér l. Előfizethető valamennyi postán, kézbesítőknél , e-mailen:
[email protected], faxon: 303-3440. További infonnáció: 06 801444-444 Egy szám ára: 900 Ft + áfa. Dupla szám ára: 1800 Ft + áfa. Előfizetés negyedévre: 2700 Ft+ áfa, fél évre: 5400 Ft + áfa, egy évre: l O 800 Ft + áfa. Külföldön terjesztiaKultúra Könyv és Hírlap Külkereskedelmi Vállalat, H- 1389 Budapest, Pf. 149. és a Magyar Média, H- 1392 Budapest, Pf. 272. Előfizethető még közvetlen ül a szerkesztőségben is. INDEX: 25 343
ISSN 0016-8572
A megjelent cikkek lektoráltak.
TARTALOM l.
anyagcellával foglalkozik. Vizsgálatait elsősorban az autóipari aJkai·
NemesJ.:
mazásokra koncentrálja és áttekinti a vonatkozó szabványokat is.
TÜV Rheinland Magyarországi Vállalatcsoport a közép-kelet európai változások 20 éves forgószelében .................................................... 3 A kölni központú TÜV Rheinland közép-kelet Európában 19 vállala-
9.
tot számlál. Ezek közül hét országban a Magyar Regionális Központ
Helyszíni EMC vizsgálatok. Exkavátor vizsgálat Bulgáriában .............. 29
működött
közre a helyi vállalatok megalapításában.
Király!.: A ME El Kft. munkatársai elektromágneses
megfelelőségi
(EMC)
vizsgálatot végeztek egy Szófiához közeli településen. A vizsgálat
3.
Gutassy A.:
tárgya egy hatalmas, japán gyártmányú exkavátor volt, amely min-
Termékbiztonság, termékfelelősség, fogyasztói társadalom .................... 12
den szempontból megfelelt a szigorú követelményeknek.
Az Európai Uniós tagság szükségessé teszi, hogy a magyar gyártók, kereskedők
10. Pappné Búzás E.:
és fogyasztók minél többet tudjanak a termékbiztonság-
BSCl rendszer kiépítése a STUCO Kft.-nél ............................................. 30
ról és a termékfelelösségröl. Szükség van a jogszabályok harmoni-
A munkavédelmi
zációjára is.
cipőket
gyártó STUCO Kft. (Nagymányok, Tolna
megye) elhatározta, hogy mind az anyacég, mind a beszáll ítói részére
3.
Sós-Hegedűs
Műszaki
bevezeti és alkalmazzaaszociális normáknak megfelelő üzleti maga-
D.:
felü gyelet és anyagvizsgálat egy
kézből,
nemzetközi
tartási kódexet (B SCI).
projekten ...................................................................................................... 20 A TÜV Rheinland magyarországi vállalatai egy hegesztett acélszer-
ll. Görgey P.:
kezetként tervezett londoni kiállítási és bevásárló csarnok építésé-
Terméktanúsítás a
nek
műszaki
gépjárműiparban
........................................................ 31
A TÜV Rheinland lnterCert Kft. 2006-ban jogosítvány! kapott hazai
felügyeletét és a kapcsolódó vizsgálatok elvégzését
és külföldi autóalkatrész-gyártók terrnékeinek minösítésére. A terrnék-
vállal ták.
vizsgálatok mellett a gyártási folyamatot is szükséges ellenőrizni.
4.
Gálvölgyi G.:
A fűtéstechnika és
fűtőkészülékek
12. Kovács Gy.; Turi L.:
néhány környezetvédelmi kérdése
az európai direktívák tükrében ................................................................. 21 Szerző
a fosszilis
fűtőanyaggal üzemelő
A TÜV Rheinland Intereert Kft. felvonó és emelőgép biztonságtechnikai üzletágánál végzett vizsgálatok ................................ 32
készülékek néhány környe-
emelőgép
zetvédelmi kérdésével foglalkozik. Hangsúlyozza az európai direktí-
Az üzletág 2003 óta végez felvonó és
vák egységes hazai értelmezésének fontosságát.
vizsgálatok célja annak bizonyítása, hogy a gépek biztonságos és
vizsgálatokat. A
egészséges munkavégzésre alkalmasak.
5.
Lovász-Szabó T.:
Tanúsított vendégszeretet. TÜV Rheinland Medical Wellness tanúsítás 23
J3. A felvonó- és
emelőgép-biztonságtechnika
üzletág tevékenysége .... 33 levő
ATÜV Rheinland szakemberei a Német Orvosi Wellness Szövetséggel
Az üzletág kapcsolatban áll a Magyarországon jelen
együttműködve
gyártó multinacionális vállalatokkaL Részükre a megfelelőséget érté-
dolgozták ki a szakmai elvárásoknak
megfelelő
kelő
követelmények rendszerét. A szolgáltatást a wellness centrumoknak
felvonó-
dokumentumokat állítanak ki.
és a wellness szolgáltatásban érdekelt szállodáknak ajánlják.
14. Nemes J. : 6.
Mátraházi J.:
Nem minden fénylik, ami pirotechnika .................................................... 34 szintű
Új utak keresése az épületgépészeti szolgáltatások területén a TÜV
A pirotechnikai üzletág munkatársai felhatalmazással, magas
Rheinland-MEEI Kft.-ben ......................................................................... 24
szaktudással és jelentős tapasztalattal rendelkeznek polgári és kato· nai rendeltetésű termékek minöségvizsgálatában. Érdekes törekvé·
A mai válságos idöszakban az energiatakarékosságat az épü letek energiafelhasználása terén is alkalmazni kell. Az épü letek
fűtésének
sük, hogy megjelenjenek a kínai régióban is.
és klimatizációjának energiaigényét új, a helyi sajátosságokat figyelembe
vevő
15. GutassyA.:
megoldásokkal kell csökkenteni.
Új technológiai tudásközpont nyílt Budapesten ....................................... 35
7.
Frenkó Z.:
Budapesten 2008. december !5-én megnyílt a nemzetközi cégcsoport
Gyorsító sávban a TÜV Rheinland-MEEl zöld szolgáltatásai ............... 25
ötödik globális tudásközpontja. Az esemény rangját az adja, hogy a
A TÜV Rheinland alapvető célja, hogy összegyűjtse az energiahaté-
tudásközpont német, japán, kínai és USA-beli intézmény után követ·
konyságra vonatkozó kutatási és fejlesztési eredményeket és segitse
kezett a sorban.
azok gyakorlati alkalmazását. A szolgáltatói szektor és a közintézmé-
16. Bencs P.; Szabó Sz.:
nyek részére komplex energiaauditot ajánl anak.
Légcsatorna tervezése áramlás- és
8.
Kovács G.:
Hidrogén "magasfokon " ............................................................................. 27 Szerzö a Bánki Donát Műszaki
Főiskola végzős
fűtött
Az
hallgatója, aki diplo-
vizsgálatokhoz............. 37
prizmatikus testek körüli áramlás vizsgálatára nyílik
előzetes
menn y iségű
mamunkája keretében napjaink ígéretes energiaforrásával, az üzem-
2
hőtechnikai
Szerzök fó célja egy olyan szélcsatorna megtervezése, amelyben
2. SZÁM
lehetőség.
vizsgálatok szerint a szélcsatorna képes lesz az elvárt és
minőségű
áramlás létrehozásra.
GÉP, LX. évfolyam, 2009.
LÉGCSATORNA TERVEZÉSE ÁRAMLÁSÉS HŐTECHNIKAI VIZSGÁLATOKHOZ Bencs Péter*, Dr. Szabó Szilárd** BEVEZETÉS
• A csatorna az áramlásba keresztirányban elhelyezett (döntően prizmatikus) testek körüli áramlás vizsgálatára készül, amikor a test hőmérséklete is változtatható (villamos fűtés, vagy áramoltatott forró víz) • Biztosítandó az alábbi mérési eljárások alkalmazhatósága a mérőtérben : • Schtieren optika (hőmérsékleteloszlás mérés), • Constant Temperature Anemometry (CTA) (sebességés hőmérsékleteloszlás mérés ), • Laser Doppler Anemometry (LDA) (sebességeloszlás mérés), • Particle Image Velocimetry (PIV) (sebességeloszlás mérés). • A szélcsatornának robusztus kivitelűnek kell lennie a nemkívánatos nyomáslengések elkerülésére. • A csatomában tervezett vizsgálatok egy sebességmérő eszközfejlesztési projekt ([1] , [2] , [3]) részét képezik.
Fűtött prizmatikus testek körüli áramlás vizsgálata alapklitatás szinten mind a mai napig aktuális. A sebességmező mérésére már több eljárást fejlesztettek ki. A hőmér sékletmező vizsgálata viszont még mindig igen összetett feladat, kész megoldások nem ismertek. A szélcsatorna a mérőterében elhelyezett, döntően prizmatikus test körüli áramlás LDA, PIV, CTA módszerekkel való vizsgálatára készül. A hőmérséklettér pedigaCTA berendezés speciális szondáival és Schlieren optikával elemezhető. Bemutatjuk a szélcsatorna tervezésének fó lépéseit és a benne kialakuló áramlás előzetes numerikus analízisét.
CÉLKITŰZÉS
A cél egy olyan szélcsatorna készítése, amely az alábbi tulajdonságokkal és technikai adatokkal rendelkezik, s amelyben a [6] cikkben ismertetetthez hasonló vizsgálatok végezhetők. A csatorna fő jellemzői : • A mérőtér keresztmetszete: (500 mm) x (500 mm). • A mérőtér hossza: 800 mm. • Széles légsebesség-tartomány a mérőtérben: U= 0.2 -:- 15 m/s . • A lehető legegyenletesebb áramlás a mérőtér keresztmetszetében. • Alacsony turbulenciafok • Pormentes levegő a tervezett CTA berendezés miatt. • A csatorna nyitott, a működtető ventilátor a környező légtérből szív és ugyanoda (vagy olajködös áramlásmegjelenítés esetén szellőzőkürtőbe) nyom. • A szélcsatorna nyomott rendszerű , a mérőtér a légcsatorna végén helyezkedik el, hogy a kiömlőnyílás felől a csatomába helyezett objektumról termokamerás felvételek készíthetök legyenek. fő
1000
A SZÉLCSATORNA FELÉPÍTÉSE A bemutatott céloknak megfelelő nyomott rendszerű szélcsatorna elvi felépítését mutatja az J. ábra. A légszállítást egy ventilátor biztosítja, amely a légsebességtartományoknak megfelelően cserélhető . Egy axiális és egy radiális ventilátorból áll a készlet, mindkettő frekvenciaváltós hajtással rendelkezik. A venti látorak szívócsonkjához egy légszűrő csatlakozik (az ábrán nincs feltüntetve). A ventilátorak után a légsebesség csökkentésére egy diffúzor található. Az ebben elhelyezett szitaszövetek az áramlás szétosztását és rendezését végzik. A diffúzort követően egy állandó (1200 mm) x (1200 mm) keresztmetszetű áramlásrendező szakasz következik, amelyben újabb három áramlásrendező rács található. 1250
1600
t--- -:::Su:_ru ;-:_;-~~---~= sürO drótszöv~ 1
Ventiliáter
cserélhető
l
e--
~
Rezgésl kompenzáter
Merevltö borda / körben
Merevitö borda
r
l. ábra: A szélcsatorna vázlata *doktorandusz, Miskolci Egyetem, Aram/ás- és Hőtechnika i Gép ek Tanszéke ••egyetemi tanár, Mis kolci Egyetem, Aram/ás- és Hőtechnikai Gépek Tanszéke
GÉP, LX. évfolyam, 2009.
2. SZÁM
37
A lassító szakasz után egy diffúzoros fúvóka hozza létre a kívánatos egyenletes sebességprotilt a sz x m x h= (500 mm)x (500 mm)x(1500 mm) méretű mérőszakasz számára. A mérőszakasz plexiből készül, hogy az optikai elven működő méréstechnikák alkalmazhatók legyenek. Az 1500 mm hosszú mérőszakasz középső 800 mm hosszú szakasza az, ahol a mérések számára a megfelelő feltételek biztosíthatók.
nagy volta miatt hosszabb fúvókát választottunk, c = 4,23 -as tényezővel. A tervezett fúvóka (x, y) szimmetriasíkra eső vetületét mutatja a 3. ábra. 0.6 0.5
l
0.4 0.3
A FÚVÓKA TERVEZÉSE
0.2
A mérőszakasz kialakításakor a leginkább fontos a konfúzoros fúvóka kialakítása (2. ábra).
0.1 f(x) - f(x)
o -o.1 -o.2 - o.3
-oA -o.s -o.6 ~.....,:::::...._
o
_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __J
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
1.1
1.2
1.3
3. ábra: A fúvóka keresztmetszet eloszlása
------------------
__ .•.
A fúvóka gyártásához elengedhetetlen az oldallapok kiterített szabásmintája. Ehhez szükséges a 2. ábrán értelmezett s ívhossznak az x koordináta szerinti meghatározása, amely az alábbi integrállal számítható:
---
2. ábra: Afúvóka vázlata
A kiterített oldallap ezt
A szóba jöhető lehetőségek közül a konfúzoros fúvóka keresztmetszet- eloszlását Witoszynszki [4] szerint méreteztük. Az általa javasolt
követően
az ( s , y ) koordináta-
rendszerben adódik az összetartozó s(x) és az y= J(x) és -y értékek felrajzolásávaL A 4. ábrán ez látható. 0.6
s(
0.5 0.4
hengeres keresztmetszet eloszlást úgy illesztettük a csatorna tervezett méreteihez, hogy az az
0.2
~
bosszon A2 =hxh=0,5x0,5 m2 =0,25m2
~
-o.1
~
-o.2
At =HxH =1,2 x l,2 m
2
keresztmetszetű mérőszakaszra szűkítse.
A fúvóka oldalfalai érintőlegesen csatlakoznak a fúvóka előtti és utáni, állandó keresztmetszetű csatornák oldalfalaihoz. A fúvóka oldalfala keresztirányú méretének a fele az x fúvókatengely függvényében: 1 J(x) = · .J1Tx} . (2) 2 Witoszynszki a fúvóka hosszát meghatározó tényezőre c= 3 értéket javasol. Mi a H / h viszonyszám relatív
38
I
= 1,44 m -es keresztmetszetű csa-
2
tomát L=c· r ;
0.3
g ~
2. SZÁM
~
0.1 o
-o .3
-oA -o.s 0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
1
1.1 1.2 1.3
fvhossz. s(x) [m]
4. ábra: A
csatornafűvóka
oldallapjának síkba terített képe
GÉP, LX. évfolyam, 2009.
A CSATORNABELI ÁRAMLÁS NUMERIKUS SZIMULÁCIÓJA A csatorna kialakításakor fontos vizsgálni a mérősza kaszban kialakuló sebességprotilt és az ottani áramlás turbulencia fokát. A csatorna eredő ellenállása pedig a ventilátorak kiválasztásához elengedhetetlen. Ezen adatok kiválóan meghatározhatók numerikus analízis segítségéveL Ezért a teljes csatornaszakasz numerikus modellezését a FLUENT szoftver segítségével elvégeztük. A CFD (Computational Fluid Dynamics) technika alkalmazásával ugyanis nagy biztonsággal előre vizsgálhatók a csatorna tulajdonságai. A csatorna geometriai modelljét a GAMBIT szaftverrel készítettük el. A geometriát mutatja az 5. ábra. A csatornában jól látható a hat darab áramlásrendező rács.
5. ábra: A csatornageometria a numerikus számításokhoz
Ugyancsak e szoftver segítségével generáltuk a számításokhoz szükséges hálókiosztást A háló hexa típusú, a véges térfogatelemek száma 183.229, a hálóminőséget jellemző paraméter: 0,586. A hálózás jellegzetes részletét mutatja az 6. ábra.
A számításokhoz szükség volt a csatornába helyezett áramlásrendező perforált lemezek (dróthálók) modellezésére is, a rajtuk létrejövő relatív nagy nyomásesés meghatározására. Ezt a Fluent felkínálta porózus modell segítségével határoztuk meg. A modell Van Winkle és mások korrelációs módszerével dolgozik (lásd pl. [5]ben). A számítások peremfeltételei : (a ventilátorok kiömlő keresztmetszete): Velocity in/et, adott sebességprofillaL Két különböző protilt vizsgáltunk Egyik esetben konstans sebességeloszlást a másik esetben ferde sík eloszlást tételeztünk fel ' ha~onlóan a radiális ventilátor kilépő sebességeloszlásához. Kiömlőnyílás (a mérőszakasz vége, a szabadba való kiáramlás keresztmetszete): Pressure out/et. Beömlőnyílás
Az elvégzett számításokat és azok fő eredményeit az l . táblázatban foglaltuk össze. A táblázatban feltüntetett értékek: • A szállított levegő térfogatárama: Q . • A csatorna eleje (in) és vége (out) között mérhető nyomáskülönbség: LlP cs = Pin - P out· (4) • Az áramlás létrehozásához szükséges ventilátor össznyomásnövekedés az l .ábrán vázolt kiépítés szerint: 2 Llpö = LlPcs + p · Cin ""Llpcs + p · U 2
2
(5)
2
• A mérőszakasz középső szakaszán az átlagsebesség: U. • A mérőszakasz középső keresztmetszetében (a fal menti szakasz kivételével) a turbulenciafok (turbulence level): (6)
J. táblázat: A csatornaszámítások eredményei
6 ábra · A számítási háló
Belépő
Jel
sebességprofil
A
mérőszakasz középső
Térfogatáram
A csatorna nyomásvesztesége
Szükséges ventilátor össznyomás növekedés
Q
Llpcs
Llpö
u
I
I central
m 3/s
Pa
Pa
m/s
%
%
Atlagsebesség
keresztmetszetében Turbulenciafok Turbulenciafok a keresztmetszetkeresztmetszet beli átlaga magjában
A
Ferde sík
3,73
488
624
14,9
1,42
0,0779
B
Konstans
3,73
489
624
14,9
1,41
0,0782
c
Konstans
2,00
141
180
8,0
0,842
0,0563
D
Konstans
0,08
0,20
0,26
0,3
0,184
0,0779
GÉP, LX. évfolyam, 2009.
2. SZÁM
39
4000
3 500 [ --o--1440 3000
---*-- 1300 ------ 1200
2500
1
'iii' ~ 'o
-
1000
- t - 900 2000
-
l-
Q.
l
soo
-ts- 700
1500
-
-o- 600
l
-o- 500
l-
1000
csatorna
l
500
o o
2
5
4
3
7
6
7. ábra: A csatorna, és a ventilátor különböző fordulatszámhoz tartozó jelleggörbéi
A számítások eredményeképpen az alábbi megállapítások tehetök: o A belépő sebességprofil változtatása a mérőtérbeli turbulencia fokot nem érinti. o A sebesség növekedtével a keresztmetszetbeli átlagos turbulenciafok lineárisan változik, az áramlási keresztmetszet magjában (fal menti tartomány kivételével) viszont a változásában szabályszerűség nem mutatkozik. A térfogatáram növekedtével a csatorna "ellenállása" négyzetesen nő , a 7. ábrán látható módon. Az ábra az l. táblázatban közölt adatok alapján készült, hozzáadva a l égszűrő ellenállását. Az ábrán feltüntettük a csatorna ellenállásgörbéje alapján kiválasztott radiális ventilátor, különböző fordulatszámhoz tartozó jelleggörbéit is. Az ábra alapján kiválasztható a kívánatos térfogatáramhoz (mérőtérbeli U sebességhez) tartozó fordulatszám, amivel a ventilátort működtetni kell. Az ábrán feltüntetettnél kisebb sebességek beállításához axiális ventilátor kerül alkalmazásra. A csatornabeli áramlás a numerikus szimuláció eredményei alapján szem léltethető is. A 8. ábra 6 m l s induló sebesség mellett a csatorna hossza mentén a tengelybeli sebesség eloszlását mutatja. Jól látható a diffúzor sebességcsökkentő és a konfúzoros fúvóka sebességnövelő hatása. A mérőszakaszban a sebesség már nem változik. A 9. ábra a nyomáseloszlást mutatja ugyanezen esetben. A diagramon jól követhető a 6 darab áramlásrendező rács esetén a jelentős nyomásesés. A l O. ábrán a sebességeloszlás látható a csatorna középső fiiggőleges középsíkjában, azonos térfogatáram mellett, csak a bal oldali ábrafél az egyenletes (B jelű eset), a jobb oldali ábrafél pedig a lineárisan változó (A jelű eset) belépő sebességeloszláshoz tartozik. Jól látható, hogy az áramlás rendezéséért felelős elemek (rácsok,
40
alacsony sebességű tér, konfúzor) hatására mindkét esetben a mérőtérben szinte azonos egyenletes áramlás alakul ki. A mérőtér középkeresztmetszetében sebességprotilt és a hozzá tartozó turbulencia intenzitást megvizsgálva szinte teljes azonosságot tapasztaltunk, ezért ezekből a ll . ábrán csak egyet-egyet tüntettünk fel. Tehát a csatorna áramlásrendező hatása megfelelő. U, 8 . 00e•OO
7 .00e • OO
lm'•J
t
6.00 e •OO
5 .00e •O O
l l
J.OO e · OO
·-
2. 00e•OO
l.OOe • OO -3 c• 03
- 2 e•0 3
- 1 e • 03
Jmnl
8. ábra: A sebességeloszlás a csatorna hossza mentén a csatorna tengelyében
!.2 0 e • 0 2 1.0 0 e • 0 2
!
6 . 0 0 • · 01
l
4 .0 0 c • OI
!
1-"~J
2.0 0e • O 1 O.O Oe •O O
-3e • 03
-2e • OJ
- Je•0 3
1 e • O)
2e • 03
3e • 03
9. ábra: A nyomáseloszlás a csatorna hossza mentén a csatorna tengelyében
2. SZÁM
GÉP, LX. évfolyam, 2009.
ÖSSZEFOGLALÁS
A szélcsatorna előzetes vizsgálatai azt mutatják, hogy a céljának megfelelő lesz, azaz a kívánatos mennyiségű és minőségű áramlás létrehozására alkalmas. Természetesen a csatorna megépülte után a számítások eredményeit igen alapos mérésekkel ellenőrizni kell. Jelen cikk a XXIII. microCAD konferencia E szekciójában angol nyelven előadott és megjelent közlernény magyarnyelvű változata.
l
1.:-• l
KÖSZÖNETNYILVÁNÍT ÁS
A szerzők köszönetüket fejezik ki az NKTH-OTKA-nak (68207) és a Magyar-Német együttműködési program DAAD-MÖB 24/2007-08 kutatócsere projektjének a kutatás támogatásáért
l O. ábra: A sebességeloszlás a csatorna hossza mentén afiiggőleges középsíkban {m/s], (A és B eset) te
l
l
l
"12 1/1
[l]
Szabó, Sz., Juhász, A.: Messung der Geschwindigkeitsverteilung in grollen Strömungsquerschnitten, VGB PowerTech 7/2003, 51-56.
[2]
Baranyi, L. : Computation of unsteady momentum and beat transfer from a ftxed circular cylinder in laminar flow. Journal of Computational and Applied Mechanics 4(1), (2003), 1325 .
[3]
Bolló, B: Investigation of flow around an electrically beated cylinder (in Hungarian), Miskolc, Gép, 2007/5-6, 5-9.
[4]
S.C. Popow: Strömungstechnisches Messwesen. VEB Verlag Technik, Berlin, 1960
[5]
Perry, John H. : Chemical engineers handbook (in Hungarian) MűszaiG Kiadó, Budapest, 1968
[6]
Baranyi, L., Szabó, Sz., Bolló, B., Bordás, R.: Analysis of Flow Around a Heated Circular Cylinder, The 7'h JSME-KSME Thermal and Fluids Engineering Conference No.08-201, 2008, Sapporo, CD ROM l A 115, l-4.p.
2. SZÁM
41
l
l
l
!
"
Sebesség (m/s)
IRODALOM
l
• l
l
251 -211 ·15f _,..
-51
l
St
Iti
151
2tl
l
251
Z[mm]
u 1.8 1.7
Turbulencia intenzitás (%)
1.6
1.5 1.<
l
1.3 1.2 1.1
o - 251
\.. ll -211 -I SO
i l__; ·110
·51
51
Iti
151
211
251
z[mm]
ll. ábra: A sebességeloszlás és a turbulenciafok a mérőtér középkeresztmetszetében
GÉP, LX. évfolyam, 2009.