SV - JME 58 (2012) 1

 

 

 

---

 

Eksperimenti z modularnim magnetnim hladilnikom

Avtorji - Kurt Engelbrecht ‒ Jesper Buch Jensen ‒ Christian Robert Haffenden Bahl

Povzetek

Magnetno hlajenje je aktivno raziskovalno področje, saj predstavlja alternativen način hlajenja, ki ne uporablja plinastega hladiva. Namesto tega uporablja trdno hladivo s fluidom za prenos toplote na osnovi vode, in ne oddaja toplogrednih plinov oz. plinov, ki bi tanjšali ozonsko plast. Magnetno hlajenje pa še ni dozorela tehnologija in zato so potrebne določene izboljšave. Na Risø DTU je bil zgrajen eksperimentalni magnetni hladilnik, namenjen preučevanju možnosti za izboljšanje delovanja magnetnega hlajenja. Naprava je modularne zgradbe ter omogoča enostavno zamenjavo vseh delov za potrebe posameznih eksperimentov. Naprava je zato izjemno vsestranska in omogoča izvedbo različnih eksperimentov...

Ključne besede - alternativno hlajenje, aktivni magnetni regenerator, magnetno hlajenje, magnetokalorični material, večplastni regenerator

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 3

Eksperimenti z modularnim magnetnim hladilnikom (.pdf 287KB)

 

---

  

Dinamični 1D-model aktivnega magnetnega regeneratorja: parametrična preiskava

Avtorji - Giulio Tagliafico ‒ Federico Scarpa ‒ Luca Antonio Tagliafico

Povzetek

Študija podaja simulacijo zmogljivosti idealnega aktivnega magnetnega hladilnika (AMH) za parametrično analizo vedenja pri sobni temperaturi ob spreminjanju delovnih parametrov na napravi AMH. Magnetno hlajenje je inovativen in alternativen način hlajenja pri sobni temperaturi, ki izkazuje konkurenčnost uveljavljenim tehnikam hlajenja in zagotavlja prihranek primarne energije. AMH je ključni element magnetnih hladilnih ciklov pri sobni temperaturi, zato so potrebni zanesljivi numerični modeli za napovedovanje njegovega delovanja pri različnih pogojih. Za simulacijo AMH je mogoče uporabiti 1D- in 2D-sheme. Pri kompleksnih, neurejenih geometrijah pa je v vsakem primeru treba uporabiti pristop z 1D-modelom. Na delovanje AMH vplivajo predvsem termofizikalne in magnetotermične lastnosti uporabljenega aktivnega magnetokaloričnega materiala (MKM) ter delovna temperatura. Vplivni dejavniki so tudi oblika MKM, geometrija regeneratorja, pretok fluida in frekvenca ciklov.

Ključne besede - magnetno hlajenje, aktivno hlajenje, modeliranje, parametrična preiskava

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 4

Dinamični 1D-model aktivnega magnetnega regeneratorja: parametrična preiskava (.pdf 274KB)

 

---

 

Primerjava termo-hidravličnih lastnosti toplotnih regeneratorjev, primernih za aktivne magnetne hladilnike

Avtorji - Alen Šarlah – Jaka Tušek – Alojz Poredoš

Povzetek

Prispevek obravnava pasivne toplotne regeneratorje, ki so zaradi svojih lastnosti primerni za uporabo v aktivnih magnetnih hladilnikih (AMH). Za te je značilno, da delujejo na principu izkoriščanja magneto-kaloričnega efekta aktivnega magnetnega regeneratorja (AMR), katerega delovanje je odvisno predvsem od termo-hidravličnih lastnosti strukture regeneratorja. Namen prispevka je eksperimentalna in numerična primerjava najpogostejših oblik regeneratorjev, ter evalvacija njihove uporabnosti v AMH.
Obravnavanih je šest oblik regeneratorjev različnih geometrij. Med seboj so primerjani in evalvirani s pomočjo eksperimentalnih rezultatov (z uporabo metode enkratnega vpiha) in brezdimenzijskega matematičnega modela. Regeneratorji so med seboj primerjani glede na prenos toplote, tlačni padec in njihovo toplotno učinkovitost.

Ključne besede - magnetni hladilnik, aktivni magnetni regenerator, termo-hidravlične lastnosti, brezdimenzijski model, aproksimacija molekularnega polja

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 5
UDK

Primerjava termo-hidravličnih lastnosti toplotnih regeneratorjev, primernih za aktivne magnetne hladilnike (.pdf 287KB)

 

---

 

Razmerje med vpadnim kotom merjenja, razdaljo merjenja, barvo objekta in številom zajetih točk pri CNC-laserskem merjenju oblike

Avtorji - Nikola Vukašinović – Janez Možina – Jože Duhovnik

Povzetek

Lasersko merjenje oblike površin na osnovi laserske triangulacije z namenom pridobivanja računalniških modelov objektov iz narave je v zadnjem obdobju deležno velike pozornosti zaradi razmerja med zmogljivostjo in dostopnostjo, še posebno na področju nadzora oblik in povratnega inženirstva. Zato je opravljenih veliko raziskav za izboljšavo kakovosti merilnih rezultatov, ki pa so pogojeni z optičnimi zakonitostmi in omejitvami strojne opreme.
V članku so predstavljeni rezultati raziskave o medsebojnih vplivih vpadnega kota merjenja, razdalje merjenja in barve ter odbojnosti svetlobe na število zajetih točk pri merjenju z laserskim triangulacijskim merilnikom oblik na CNC-strojih. Število zajetih točk in njihova razporeditev sta bistvena parametra, ki morata biti zagotovljena za uspešno rekonstrukcijo 3D-površin, vendar pri raziskavah laserskega triangulacijskega merjenja nista deležna take pozornosti kot drugi parametri.

Ključne besede - oblak točk, gostota točk, povratno inženirstvo, lasersko skeniranje, laserska triangulacija

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 6

Razmerje med vpadnim kotom merjenja, razdaljo merjenja, barvo objekta in številom zajetih točk pri CNC-laserskem merjenju oblike (.pdf 287KB)

---

Toplotna obremenitev večploščnih mokrih tornih sestavov pri zavornem režimu

Avtorja - Zlatomir Živanović ‒ Miodrag Milić

Povzetek

Namen raziskave je identifikacija zavornih režimov, pri katerih pride do toplotne preobremenitve tornih sestavov zavor visokohitrostnih tirnih vozil. Z določitvijo teh režimov je mogoče preprečiti posledice, do katerih bi lahko prišlo zaradi nezadostnega učinka zavor med eksploatacijo vozil.
Mokri večploščni torni sestavi (sklopke in zavore) se uporabljajo v transmisijah visokohitrostnih tirnih vozil za namene menjavanja prestav, v krmilnih mehanizmih, kot glavna sklopka in tudi kot delovna zavora. Večploščni torni sestavi so občutljivi na dolgotrajno in pogosto zaviranje, ki ga spremljajo visoke temperature tornih površin in lahko povzroči izgubo funkcionalnosti ali celo odpoved zavor. Zato je zelo pomembna določitev zavornih režimov vozila, ki tornih sestavov ne izpostavljajo toplotnim preobremenitvam, in so tudi glavni problem, ki ga obravnava ta članek.

Ključne besede - tirno vozilo, moker torni sestav, delovna zavora, toplotna obremenitev, poškodbe zavor

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 7

Toplotna obremenitev večploščnih mokrih tornih sestavov pri zavornem režimu (.pdf 259KB)

---

Nadzor ločitve toka nad lopatico vetrne turbine s pomočjo generatorja plazme

Avtorji - Erik Potočar ‒ Branko Širok ‒ Marko Hočevar ‒ Matjaž Eberlinc

Povzetek

Vetrne turbine se konstruirajo z namenom čim večjega izkoristka proizvedene kilovatne ure električne energije glede na celotni strošek investicije in njenega delovanja. Eden od možnih načinov za izboljšanje zmogljivosti in življenjske dobe vetrnih turbin je tudi s pomočjo nadzora toka fluida z aktivnimi kontrolnimi sistemi na lopaticah vetrnih turbin. Pristop k nadzoru toka fluida v mejni plasti in pri odcepljanju je usmerjen na možnost aktivnega nadzora toka fluida na profilu vetrne turbine z uporabo generatorjev plazme. Ti zmanjšajo odcepljanje toka v mejni plasti ob steni na profilu lopatice, povratni tok in recirkulacijske vrtince.

Ključne besede - lopatica, vetrna turbina, generator plazme, aktivni nadzor toka fluida, elektro- hidrodinamični generator, vizualizacija toka

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 8

Nadzor ločitve toka nad lopatico vetrne turbine s pomočjo generatorja plazme (.pdf 265KB)

 

---

Analiza zasnove in izvedljivosti spremenljivega aerodinamičnega profila krila za upravljanje položaja med letom

Avtorja - Sha Du ‒ Haisong Ang

Povzetek

Tehnologija spreminjanja oblike, ki izhaja iz leta netopirjev in ptic, lahko izboljša zmogljivost letala in optimizira učinkovitost upravljanja položaja med letom. Tradicionalni elementi za krmiljenje položaja med letom, kot so zakrilca, krilca, višinsko krmilo in smerno krmilo, ustvarjajo velik upor. Primerjava med profilom NACA0012 in spremenljivim aerodinamičnim profilom krila dokazuje, da lahko spremenljivi profil krila zagotavlja enak vzgon z manjšim uporom kot tradicionalne krmilne površine. Zato je predlagan koncept spremenljivega aerodinamičnega profila, ki bi zamenjal tradicionalne krmilne elemente za zmanjšanje upora in izboljšanje aerodinamične učinkovitosti. Na osnovi razvoja inteligentnih materialov, mehanizmov in krmilne tehnologije je nastal koncept spremenljivega aerodinamičnega profila, ki lahko spreminja obliko v različne konfiguracije. Možno je spreminjanje konfiguracije sprednjega roba, zadnjega roba in usločenosti za prilagajanje razmeram in nadzor položaja med letom.

Ključne besede - spremenljivo krilo, spreminjanje oblike, tradicionalne krmilne površine, aerodinamične lastnosti, optimalna zasnova, primerjava

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 9

Analiza zasnove in izvedljivosti spremenljivega aerodinamičnega profila krila za upravljanje položaja med letom (.pdf 284KB)

 

---

 

Dinamični model za analizo napetostnega in deformacijskega stanja gonila z valjastimi zobniki

Avtorji - Vera Nikolić ‒ Ćemal Dolićanin ‒ Dejan Dimitrijević

Povzetek

Praktična uporabnost zobniških gonil v sodobnih tehničnih sistemih je izjemna. Dinamične lastnosti zobniških gonil so zato večna tema znanstvenih raziskav. Med ubiranjem zob se pojavljajo notranje dinamične sile zaradi elastičnih deformacij zob in napak pri izdelavi (na primer zaradi toleranc oblike profila zob in razdelka na razdelnem krogu). Deformacije zob lahko povzročijo udarce zob med ubiranjem, intenzivnost udarcev med zobmi pa je odvisna od odstopanj velikosti razdelka. Večja kot je razlika med razdelki, bolj intenzivni so udarci med zobmi pri ubiranju. Na notranje dinamične sile med zobmi lahko vplivajo tudi vibracije zobnikov. Zobnike v ubiranju je mogoče modelirati kot nihajni sistem. Tak model je sestavljen iz koncentriranih mas (od katerih vsaka predstavlja en zobnik), povezanih z elastičnimi in dušilnimi elementi. Z uporabo osnovnih principov analitične mehanike ter začetnih in mejnih pogojev je mogoče sestaviti sistem enačb, ki predstavljajo fizikalni proces ubiranja med dvema ali več zobniki. Elastični element je za boljše rezultate mogoče modelirati kot nelinearno vzmet.

Ključne besede - dinamična analiza, metoda končnih elementov, zobniški sistemi, analiza napetostnega in deformacijskega stanja zobniških prenosov, tenzorske invariante

Kataloške informacije
Strojniški vestnik - Journal of Mechanical Engineering 58(2012)1, SI 10

Dinamični model za analizo napetostnega in deformacijskega stanja gonila z valjastimi zobniki (.pdf 272KB)

 

---