Thesis supervisor: János Vad
Location of studies (in Hungarian): BME Gépészmérnöki Kar, Áramlástan Tanszék, 1111 Bp., Bertalan Lajos utca 4-6, Ae ép. I. em. 100 Abbreviation of location of studies: ÁT
Description of the research topic:
a.) Előzmények: Az Áramlástan Tanszéken működő forgógép-kutatócsoport kiemelt kutatási témája a légtechnikai axiális ventilátorok járókerekét jellemző zajforrások hatásvizsgálata [1]. A kutatás súlypontját adják a mérsékelt lapát Reynolds-számmal jellemzett ventilátorok [2], melyek a felhasználó közelében működnek, így zajcsökkentésük fontos gyakorlati szempont. Mind a zaj, mind a lapátrezgés szempontjából lényeges szerepet játszanak a lapátokról leúszó örvények, melyek frekvenciájára vonatkozóan félempirikus modellt dolgoztunk ki [3].
b.) A kutatás célja: Az örvényleválás szakirodalmi ismereteinek kiegészítése olyan lapát-alapmodellek analitikus, méréstechnikai, és numerikus áramlástani vizsgálatával, melyek a mérsékelt Reynolds-számú axiálventilátorokat jellemzik. A vizsgálatok alapján az örvényleválásra vonatkozó modell továbbfejlesztése, a valóságos járókerekeket jellemző viszonyok mérnöki szemszögű figyelembe vételével. A továbbfejlesztett modell alapján új lapátozás-előtervezési irányelvek megfogalmazása és igazolása, a zaj és lapátrezgés mérséklése érdekében.
c.) Az elvégzendő feladatok, azok fő elemei, időigénye: 1. év: Irodalomkutatás. Mérések és analitikus, valamint numerikus vizsgálatok megtervezése, előkészítése. 2. év: Vizsgálatok kivitelezése, mérnöki szemszögű kiértékelés. 3, év: Tervezési irányelvek megfogalmazása és igazolása. 4. év: Összefoglalás; doktori értekezés kidolgozása.
d.) A szükséges berendezések: Szélcsatorna és a vonatkozó méréstechnika, ventilátorlapát-alapmodellek vizsgálatára. Numerikus áramlástani eszköztár. Prototípus-ventilátorok, és az azok aerodinamikai, aeroakusztikai vizsgálatára alkalmas berendezés, mikrofontömbös méréstechnikával ellátva.
e.) Várható tudományos eredmények: A lapátról leúszó örvények által keltett sebesség-ingadozásra vonatkozó analitikus modell, és ennek alapján az örvény-detektálásra vonatkozó új módszer. A lapát-alapmodelleken nyert vizsgálati eredmények járókerék-lapátrácsra való alkalmazhatóságát biztosító új ismeretek, különös tekintettel a mérsékelt Reynolds-számú lapátműködés, a forgó áramlástechnikai rendszer, és a háromdimenziós lapátcsatorna-áramlás sajátosságaira. Továbbfejlesztett félempirikus modell az örvényleválási frekvenciára vonatkozóan. Új, igazolt előtervezési irányelvek, melyek révén a lapátozás jellemzői már az előtervezési szakaszban megválaszthatók oly módon, hogy a környezeti zajterhelés és a lapátrezgés mérsékelhető legyen, előírt légtechnikai teljesítmény mellett.
f.) Irodalom:
[1] Tóth, B., Vad, J. (2017), Algorithmic localisation of noise sources in the tip region of a low-speed axial flow fan. Journal of Sound and Vibration, Vol. 393, pp. 425–441.
[2] Balla, E., Vad, J. (2019), Lift and drag force measurements on basic models of low-speed axial fan blade sections, Proc. IMechE, Part A - Journal of Power and Energy, Vol. 233, pp. 165-175.
[3] Balla, E., Vad, J. (2019), A semi-empirical modell for predicting the frequency of profile vortex shedding relevant to low-speed axial fan blade sections. Proc. 13th European Conference on Turbomachinery Fluid Dynamics and Thermodynamics, Lausanne, Switzerland, 8-12 April 2019, Paper ID: ETC2019-311, 12 p.
Number of students who can be accepted: 1
Deadline for application: 2020-04-17
2024. IV. 17. ODT ülés Az ODT következő ülésére 2024. június 14-én, pénteken 10.00 órakor kerül sor a Semmelweis Egyetem Szenátusi termében (Bp. Üllői út 26. I. emelet).
Login
