49
UVOD Resursi planete su ograničeni Jedna od opcija je reciklaža materijala. Napredak održivosti podrazumeva veću pažnju posvećenu protoku energije i materije kroz ljudsko društvo, te planiranje pametnije upotrebe prirodnih bogatstava. Poslovi poput čišćenja životne sredine i recikliranja, doprinose održivosti budući da unapređuju stanje društva i životne sredine.

Specijalisticki Rad

  • Upload
    zolja2

  • View
    1.017

  • Download
    7

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Prezentacija zavrsnog rada

Citation preview

Page 1: Specijalisticki Rad

UVOD

Resursi planete su ograničeniJedna od opcija je reciklaža materijala.

Napredak održivosti podrazumeva veću pažnju posvećenu protoku energije i materije kroz ljudsko društvo, te planiranje pametnije upotrebe prirodnih bogatstava.Poslovi poput čišćenja životne sredine i recikliranja, doprinose održivosti budući da unapređuju stanje društva i životne sredine.

Page 2: Specijalisticki Rad

Kratka istorija kompjuterskog inženjerstvaKlasični period inženjerstva se zasnivao na opsežnom ispitivanju, razvoju i upotrebi

fundamentalnih principa. Galilej (Galileo), Njutn (Newton), DaVinči (Da Vinci), Huk (Hooke) i Mikelanđelo (Michelangelo) su doprineli usavršavanju znanja u oblasti mehanike i materijala.

Slika 1.1. Železnički inženjeri su koristili proračune nosača i poboljšavali

metode analize zamora

Do 1940tih razvijene su numeričke metode za predviđanje ponašanja opštijih struktura. Tih godina dolazi do ,,rađanja" digitalnog računanja sa otkrivanjem ENIAC-a na univerzitetu Pensilvanija. Koristio je elektromehaničke uređaje za smeštaj podataka i vakuumske cevi za proračune, Iako primitivno za današnje standarde, on je označio tačku prekretnicu u potencijalu proračuna i popločao put za današnje inženjerske alate.

Page 3: Specijalisticki Rad

Metodološka postavka istraživanjaPredmet istraživanjaNe sme se dozvoliti da pogon koji je veoma značajan za proizvodnju koštanog i mesnog brašna, kao i za ekologiju sredine u kojoj se

nalazi, postane finansijski neodrživ zbog prevelikog utroška energije. U tom cilju neophodno je izvršiti trodimenzionalno (3D CAD) modeliranje separatora koji izvršava separaciju mesnog od koštanog otpada u kafilerijama i klanicama. Na osnovu 3D CAD modela mašine izvršiće se tehnoekonomska optimizacija procesa protoka pare u ,,Separatoru”, koja će omogućiti rešavanje problema visoke potrošnje energije potrebne za rad pogona. Predmet istraživanja je i pronalaženje najkritičnijeg dela mašine i njegova potpuna provera kroz računarsku simulaciju, čija će primena rezultirati izmenama u dimenzijama i konstrukciji delova mašine. Simulacijom će se na osnovu rezultata većeg broja eksperimentisanja definisati najpogodnija varijanta, odnosno optimalna temperatura za podizanje efikasnosti procesa rada.

Cilj istraživanjaPrimenom programa SolidWorks formirati 3D CAD model i odrediti najoptimalniji metod projektovanja mašinskog sklopa ,,Separatoraʻʻ.

Računarskom simulacijom odrediti maksimum i minimum potrošnje energije za rad sistema ,,Separatoraʻʻ.

Zadaci istraživanja• Mašinska konstrukcija (Tehničko rešenje) ,,Separatoraʻʻ,,• 3D CAD modeliranje ,,Separatoraʻʻ• Optimizacija, poboljšanje tehničkog rešenja uvodnika pare u pogonsko vratilo i lopatice, distribucija pare po plaštu, uvođenje poboljšanja,• Računarskom simulacijom utvrditi koliko je smanjen utrošak energije predloženim poboljšanjem.

Hipotezea) Poboljšanjem protoka pare kroz plašt i pogonsko vratilo sa lopaticama smanjuje se vreme potrebno za postizanje radne temperature sistema. Smanjuje se vreme potrebno za finalizaciju proizvoda. b) Podizanjem radne temperature povećava se radna zapremina mašine.v) Optimizacija sistema rezultuje ukupnom uštedom energije.

Page 4: Specijalisticki Rad

Metode

Komparativna metoda – Upoređivanje dobijenih rezultata o osnovnim performansama mašina koje su projektovane CAD softverom, u skladu sa ISO standardima u funkciji unapređenja konkurentske sposobnosti, u odnosu na one koje nisu projektovane u CAD okruženju.Eksperiment – Računarska simulacija prenosnika snage, obrtnih momenata i sudova pod pritiskom, koji podležu posebnim zakonskim normama, kao i protoka pare kroz plašt i kroz vratilo.Analiza sadržaja – Analiziraće se uslovi koji tretiraju problematiku dobijanja sirovine za koštano i mesno brašno. Proučavaće se literatura koja se odnosi na računarsko modeliranje u mašinstvu - SolidWorks.Merenje – Merenje količine pare u ,,Separatoruʻʻ. Praćenje protoka pare po plaštu i u vratilu separatora.

Page 5: Specijalisticki Rad

SolidWorks

Program SolidWorks američke kompanije SolidWorks Corporation, služi za mašinsko projektovanje i automatizaciju procesa koji su zasnovani na parametarskom modelovanju punih tela.

SolidWorks je samo jedan od proizvoda kompanije SolidWorks Corporation, koja je deo grupacije Dassault Systemes. SolidWorks služi i kao platformski softver za brojne programe. To znači da unutar prozora programa SolidWorks možete koristiti i druge kompatibilne programe. SolidWorks Corporation proizvodi mnoge programe koji se mogu koristiti kao dodatni moduli za SolidWorks. Neki od programa koji se mogu koristiti na SolidWorks platformi navedeni su u daljem tekstu:

•SolidWorks Animator•Photo Works•Feature Works•COSMOS/Works•COSMOS/Motion•COSMOS/Flow•eDrawings•SolidWorks Piping•CAMWorks•Toolbox•Mold Base

SolidWorks je softver za mašinsko projektovanje i automatizaciju procesa pomoću parametarskog modelovanja punih tela. Omogućava da se osnovna 2D skica pretvori u model punog tela pomoću jednostavnih, ali visokoefikasnih alatki za modeliranje. SolidWorks se ne ograničava na 3D modele, vec generiše i tehničke crteže međusobno povezanih elemenata, delova i sklopova. Omogućava kriranje virtuelnih prototipova od lima i ravnog šablona sa umnoženim elementom (engl. flat pattern) što olakšava projektovanje i izradu odgovarajućih alata. SolidWorks omogućava izdvajanje jezgra i šupljine modela koji treba da se izlije u kalupu. U SolidWorksu moguće je napraviti i složene parametarske površine.

Page 6: Specijalisticki Rad

Slika 3.1. Režimi rada SolidWorksa

Page 7: Specijalisticki Rad

Režim PartKadase zada ravan, prelazi se u okruženje za skiciranje u kome se

jednostavnim alatkama crtaju skice modela. Nakon crtanja skica, mogu se u istom okruženju kotirati i na njih se mogu primeniti potrebne relacije (logičke operacije). Željeni dizajn se lako postiže tako što se dodaju relacije i jednačine, i koriste tabele projektovanja (engl. design table).

U režimu Part, na raspolaganju je standardna biblioteka otvora poznata pod imenom čarobnjak za otvore (engl. hole wizard), koja omogućava da se kreiraju obični otvori, otvori s navojem (engl. tapped holes), ravno upušteni otvori (engl. counterbore holes), konično upušteni otvori (engl. counter sink holes), itd. Otvori mogu da odgovaraju bilo kom standardu, na primer, ISO, ANSI, JIS itd.

Page 8: Specijalisticki Rad

Režim AssemblyU režimu Assembly sastavljaju se komponente sklopa pomoću odgovarajucih

alatki. Postoje dva načina za sklapanje komponenata:Po metodi odozdo nagore, sklapaju se već napravljene komponente tako da se

vidi njihova namena. Po metodi odozgo nadole, komponente se prave u režimu assembly. Može se početi od gotovih elemenata i zatim praviti ostale kompo nente potrebne za sklop.

Režim DrawingRežim Drawing koristi se za dokumentovanje ranije napravljenih delova ili

sklopovа i to tako što se generišu ili prave tehnički crteži različitih projekcija i detalja

Page 9: Specijalisticki Rad

3D modeliranje Separatora Modeliranje delova

Režim Part je parametarsko okruženje zasnovano na elementima, u kome možemo da kreiramo modele punih tela.

Page 10: Specijalisticki Rad

Na raspolaganju su nam podrazumevane ravni označene sa Front Plane (prednja ravan), Top Plane (gornja ravan) i Right Plane (desna ravan). Prvo moramo da izaberemo ravan na kojoj ćemo nacrtati skicu osnovnog elementa. Kada izaberemo ravan, prelazimo u okruženje za skiciranje u kome se jednostavnim alatkama crtaju skice modela.

Page 11: Specijalisticki Rad

Crtanje kruga

Postoje dva načina za crtanje krugova, zadavanje centra i poluprečnika ili definisanje tri tačke koje leže na kružnici.

Smart Dimension

koristi se za dodeljivanje parametarskih mera svim vrstama objekata u SolidWorksu.

Page 12: Specijalisticki Rad

Elementi referentne geometrije su oni koji služe kao pomoć u izradi modela. U SolidWorksu, referentna geometrija su ravni, ose, tačke i koordinatni sistemi.

Page 13: Specijalisticki Rad

Element se može napraviti i slivanjem

više sličnih i različitih preseka, kako bi se dobio proizvoljan

oblik. Ti preseci mogu i ne moraju biti

paralelni. Preseci za pune elemente moraju biti zatvorene skice.

Page 14: Specijalisticki Rad

Školjka se kreira oduzimanjem materijala od modela, tako da nastane izdubljeni model. Dobijeni model će imati zidove zadate debljine i šupljinu. Ovom operacijom uklanjaju se i izabrane stranice modela. U koliko se ne izabere stranica, nastaće šupalj model. Zidovima se može zadati više debljina.

Page 15: Specijalisticki Rad

Kreiranje punih izvučenih elemenata.

Po završetku crteža, konvertuje se skica u potpuno definisanu skicu. Po izboru komande Extruded Boss/Base, prikaz osnovnog elementa će biti prikazan providno sa strelicom smera.

Page 16: Specijalisticki Rad

Kreiranje izvučenih isečenih elemenata.

Po završetku crteža, konvertuje se skica u potpuno definisanu skicu. Po izboru komande Extruded Cut, prikaz osnovnog elementa ce biti prikazan providno sa strelicom smera.

Page 17: Specijalisticki Rad

Kreiranje izvučenih isečenih elemenata.

Postavljanje žljebova za poklopac.

Page 18: Specijalisticki Rad

Obrtanje skice.

Kako slika sadrži dve ose simetrije, moramo uneti osu obrtanja.

Page 19: Specijalisticki Rad

Alati crtanja osnovnih oblika.

Izrada oslonaca za zaptivanje.

Page 20: Specijalisticki Rad

Postavljanje kružnog šablona

Page 21: Specijalisticki Rad

Weldments funkcionalno omogućuje da napravimo jedinstveno telo od više modela. Možemo koristiti 2D i 3D crteže da bi smo definisali osnovne parametre zavara

U Assembly modu zavarivanje spada pod standardna spajanja (Slika 4.1.). Dobijeni var se ponaša kao novonastali model. Veoma je bitno u potpunosti kontrolisati novonastali zavareni spoj, jer dodatak materijala na sklopu, može poremetiti razne parametre sklopa.

Slika 4.1. Spajanje delova zavarivanjem

Slika 4.2. Vrste ponuđenih zavarenih spojeva

U režimu Part, zavarivanje se definiše dugmetom Weldment.

Page 22: Specijalisticki Rad
Page 23: Specijalisticki Rad
Page 24: Specijalisticki Rad

Modeliranje podsklopova

Projekat sklopa sastoji se od više komponenata postavljenih na odgovarajuće radne pozicije pomoću parametarskih relacija. U SolidWorksu se to zove uklapanje ili uparivanje (eng. mate). Uslovi uklapanja omogućavaju da komponentama ograničimo stepen slobode na njihovim radnim pozicijama.

Page 25: Specijalisticki Rad

Podsklopovi separatora

Page 26: Specijalisticki Rad

Modeliranje sklopa

Čarobnjak za rupe.Ovim alatom možemo kreirati rupe na osnovu 2D i 3D skica. Vrsta rupe koja se kreira zavisi od toga da li smo unapred selektovali ravnu površinu pre izbora samog alata.

Page 27: Specijalisticki Rad

Izrada radioničkih i sklopnih crtežaKada napravimo pune modele delova ili sklopove, treba da napravimo dvodimenzionalne (2D) tehničke crteže. U SolidWorksu, postoji specijalizovano okruženje koje se naziva režim Drawing, sa svim alatkama potrebnim za generisanje i menjanje tehničkih crteža i za dodavanje kota i objašnjenja.Postoje dve metode izrade nacrta: generativno crtanje (engl. Generativne drafting) i interaktivno crtanje (engl. Interactive drafting). Generativno crtanje je tehnika izrade tehničkog crteža na osnovu punog modela ili sklopa. Interaktivno crtanje je tehnika u kojoj se koriste alatke za skiciranje da bi se skicirao tehnički crtež u režimu Drawing.Jedna od najvažnijih prednosti SolidWorks-a jeste njegova priroda dvosmernog povezivanja. Zahvaljujući njoj, izmene napravljenje na modelu u režimu Part odraziće sa na režim Assembly i na režim Drawing i obrnuto.

Page 28: Specijalisticki Rad

Izrada fotorealističnih prikaza delova u modulu PhotoView 360

PhotoView 360 je novo rešenje za vizualizaciju i rendering iz SolidWorksa. Veoma je interaktivno okruženje za pregled modela, kao i za kreiranje fotorealističnih fotografija, koje možemo koristiti u prezentacijama. PhotoView 360 je baziran na „SolidWorks Intelligent Feature Technology (SWIFT)“, pomaže početnim CAD korisnicima da postignu izvanredne rezultate prikaza. Jednostavan alat za progresivni rendering, dozvoljava korisniku da kreira ne samo fotorealističan prikaz modela, nego i okruženja u kome se model nalazi (scena).

Page 29: Specijalisticki Rad
Page 30: Specijalisticki Rad

5. OPIS RADA SEPARATORA

Separator je veoma bitan deo procesne opreme u kafilerijama (Slika 5.1). Njegova uloga je da visokom temperaturom u dužem vremenskom intervalu, odvoji kosti od mesa i da u tom procesu eliminiše sve štetne bakterije koje se možda nalaze u sirovini. U odnosu na klasično „kuvanje“ organskih ostataka, njegove prednosti su značajne. Zahvaljujući izolovanosti procesa od atmosfere, neprijatni mirisi se ne šire, kapacitet mu je mnogo veći i sigurnije je uništavanje bakterija. Nezamenjiv je u proizvodnji koštanog i mesnog brašna.

Kroz konusni otvor se ubacuje sirovina. Tehnološki proces zahteva da sirovina nema dodir sa parom koja je u plaštu separatora i u njegovom vratilu. Potrebno je izvesno vreme da separator postigne radnu temperaturu od 140 C (prilozi, Način neškodljivog uklanjanja životinjskih leševa i otpadaka zivotinjskog porekla, član 15). Po startovanju, lopatice koje se vrte u unutrašnjosti separatora, mešaju ubačenu smesu. Proces kuvanja i mešanja traje od 4 do 5 sati. Po završetku procesa separator se prazni, zatim se odvojene kosti i meso odlazi na dalju preradu.

Nedovoljnom temperaturom u vratilu, dolazi do lepljenja sirovine na samo vratilo, time se vratilo toplotno izoluje i nije u mogućnosti da efikasno preda toplotnu energiju, pa je potrošnja energije potrebne za proizvodnju pare povećana. Neželjeni efekat je i potreba za čišćenjem vratila posle svake šarže.

Slika 5.1. Fotografija“Separatora“ u radu

Page 31: Specijalisticki Rad
Page 32: Specijalisticki Rad

6. Simulacija protoka pare

Optimizacija predstavlja traženje kompromisa između suprotstavljenih ciljeva. Međutim, ne postoji apsolutno najbolje rešenje, jer u nekom procesnom postrojenju tehničko rešenje se ne može posmatrati odvojeno od ekonomskog. Postavljeni ciljevi često su obrnuto proporcionalni pa je stoga najpovoljnije rešenje, u nekom opštem slučaju, ono kada su npr investicioni troškovi što manji uz istovremeno manje pogonske troškove (Slika 6.1)

Slika 6.1. Primer odabira optimalnog parametra

6.1 Uopšteno o optimizaciji i projektovanju procesa

Page 33: Specijalisticki Rad

Od distribucije pare u plaštu i u vratilu zavisi vreme potrebno za postizanje radne temperature, a time je definisana i potrošnja energenata. Najkritičniji deo sklopa koji definiše protok pare u vratilu je uvodnik pare u vratilo sa vratilom slika 6.3.

Slika 6.3. Izrenderovan prikaz modela uvodnika pare

Page 34: Specijalisticki Rad

Jedan od najsveobuhvatnijih i najsofisticiranijih paketa za rad metodom konačnih elemenata (FEA) koji se trenutno može naći na tržištu. SolidWorks® Simulation Premium potpuno se integriše sa SolidWorks CAD paketom .

SolidWorks Simulation Premium sadrži:Simulacija rada sklopova.Simulacija kinematike i dinamike mehanizama. Simuliranje zavarenih i rešetkastih konstrukcijaPredviđanje otkaza delova i sklopova..Poređenje i optimizacija. Frekventne karakteristike. Stabilnost i izvijanje.Termička analiza. Ova analiza je korisna kada je potrebno predvideti raspodelu, gradijent i protok toplote kroz model kao i toplotnu

razmenu između modela i okoline. Ne samo da ćemo dobiti jasnu sliku o temperaturnoj raspodeli, nego ćemo dobiti i tačne vrednosti na mestima gde je jako teško ili nemoguće izmeriti temperaturu. Simulacija pojave zagrevanja i hlađenja. Sagledavanjee uticaja temperature na konstrukcije. U okviru ove studije opisane su pojave: kondukcija, konvekcija i zračenje.

Simuliranje udarnih opterećenja prilikom pada (Drop-Test). Simuliranje cikličnih opterećenja.Dinamika nelinearnih elemenata. Analiziranje plastičnih delova - Nelinearna analiza. Simulacija protoka fluida. Proučavanje protoka fluida (uključujuću nenjutnovske fluide) i gasove unutar i oko projektnih rešenja.

Ispitivanje performansi rashladnih sistema unutar elektronskih uređaja, ventila i regulatora, brizgaljki, turbo mašina i pokretnih elemenata .

Page 35: Specijalisticki Rad

SolidWorks modul FloXpress, nam može dati instantne informacije o protoku fluida kroz naš model. Može analizirati protoke u jedinstvenoj šupljini sa jednim otvorom za ulaz u jednim otvorom za izlaz fluida. Otvori moraju biti zatvoreni tokom simulacije

Page 36: Specijalisticki Rad

Distribucija pare po unutrašnjosti vratila

Page 37: Specijalisticki Rad

Distribucija pare u plaštu separatora pogled

Zaključak:Protok radnog fluida nije dovoljan ni po obodu niti u vratilu. Mora se poboljšati ukupan protok

Page 38: Specijalisticki Rad

7. SIMULACIJA PRENOSA SNAGE I OBRTNOG MOMENTA

Definisanje istraživanja: Statičko, Frekvencije, Savijanje, Termalno, Test pada, Zamor, Optimizacija, Nelinearna opterećenja, Linearno dinamička opterećenja, Dizajn sudova pod pritiskom.

Page 39: Specijalisticki Rad

7.1 Analiza opterećenja za vratilo levo

No.

Body Name Material Mass Volume

1 vratilo levo 1023 Carbon Steel Sheet (SS)

352.837 kg 0.0449016 m^3

Property Name Value Units Value Type

Elastic modulus 2.05e+011 N/m^2 Constant

Poisson's ratio 0.29 NA Constant

Shear modulus 8e+010 N/m^2 Constant

Mass density 7858 kg/m^3 Constant

Tensile strength 4.25e+008 N/m^2 Constant

Yield strength 2.8269e+008 N/m^2 Constant

Thermal expansion coefficient 1.2e-005 /Kelvin Constant

Thermal conductivity 52 W/(m.K) Constant

Specific heat 486 J/(kg.K) Constant

Hardening factor (0.0-1.0; 0.0=isotropic; 1.0=kinematic)

0.85 NA Constant

Name

Type Min Location Max Location

Stress1

VON: von Mises Stress

373.205 N/m^2

Node: 65

(20 mm, 0 mm, 138.065 mm)

5.24569e+006 N/m^2

Node: 13607

(31.75 mm,

54.9926 mm,

253 mm)

Displacement1

URES: Resultant Displacement

0 m

Node: 35

(-10 mm, -17.3205 mm, 1070 mm)

5.48035e-006 m

Node: 255

(69.5 mm,

0 mm,

256 mm)

Strain1

ESTRN: Equivalent Strain

3.47396e-009

Element: 5069

(22.7239 mm, -.35426 mm, 153.263 mm)

1.30506e-005

Element: 8948

(-44.5229 mm,

36.483 mm,

256.185 mm)

Slika 7.6. Vratilo levo: Studija 1-Naponi

Slika 7.7. Vratilo levo: Studija 1-Statičke deformacije

Slika 7.8. Vratilo levo: Studija 1-Naprezanje

Page 40: Specijalisticki Rad

7.2 Analiza opterećenja za cev vratila

No. Body Name Material Mass Volume

1 cev vratila 201 Annealed Stainless Steel (SS)

503.668 kg 0.0640799 m^3

Property Name Value Units Value Type

Elastic modulus 2.07e+011 N/m^2 Constant

Poisson's ratio 0.27 NA Constant

Mass density 7860 kg/m^3 Constant

Tensile strength 6.85e+008 N/m^2 Constant

Yield strength 2.92e+008 N/m^2 Constant

Thermal expansion coefficient 1.7e-005 /Kelvin Constant

Thermal conductivity 16.3 W/(m.K) Constant

Specific heat 502 J/(kg.K) Constant

Hardening factor (0.0-1.0; 0.0=isotropic; 1.0=kinematic) 0.85 NA Constant

Name Type Min Location Max Location

Stress1 VON: von Mises Stress

47.2565 N/m^2

Node: 804

(-188.585 mm,

-126.852 mm,

136.714 mm)

3.65543e+006 N/m^2

Node: 4496

(-3848.97 mm,

57.4179 mm,

163.194 mm)

Displacement1 URES: Resultant Displacement

0 m

Node: 136

(-4000 mm,

-149.822 mm,

-86.5 mm)

4.18279e-005 m

Node: 11961

(-1742.47 mm,

-1.63043e-005 mm,186.5 mm)

Strain1 ESTRN: Equivalent Strain

9.7102e-010

Element: 2672

(-235.166 mm,-176.3 mm,

-45.1485 mm)

1.07925e-005

Element: 6102

(-3847.42 mm,

65.9321 mm,

166.384 mm)

Tabela 7.2. Karakteristike materijala

Slika 7.9. Cev vratila: Studija 1- Naponi

Slika 7.10. Cev vratila: Studija 1-Statičke deformacije

Slika 7.11. Cev vratila: Studija 1-NaprezanjeZaključak:Sile i momenti koji deluju na nosač lopatica, nisu dovoljni da bi nastale trajne deformacije, nema potrebe menjati ovaj dizajn.

Page 41: Specijalisticki Rad

8. UVOĐENJE POBOLJŠANJA

Neophodno je poboljšati protok kroz vratilo i kroz plašt tela. Uvodni deo pare u vratilo je sada modeliran pomoću rotacionog zaptivača, sa produženom cevi kondenza, radi poboljšane distribucije pare po unutrašnjosti vratila. Uvodni deo pare u plašt se ne može menjati, zbog standardnih delova, tako da je dodat još jedan ulaz na suprotnoj strani tela.

Slika 8.1. Model uvodnika pare u vratilo

Page 42: Specijalisticki Rad

Distribucija pare po unutrašnjosti vratila

Page 43: Specijalisticki Rad

8.2 Poboljšanja u plaštu tela

Page 44: Specijalisticki Rad

9. REZULTATI ISTRAŽIVANJA

0 10 20 30 40 50 60 70-10000

1000200030004000500060007000

Dovod pare u vratilo I

GG Av Static PressureSG Av Static Pressure (at Inlet)SG Av Static Pressure (at Outlet)

Iterations

Stati

c Pre

ssur

e [P

a]

0 10 20 30 40 50 60 70-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Dovod pare u vratilo I

GG Bulk Av VelocityMaximum VelocitySG Bulk Av Velocity (at In-let)

Iterations

Velo

city

[m/s

]

0 20 40 60

-0.600000000000001

-0.400000000000001

-0.200000000000001

-5.55111512312578E-16

0.199999999999999

0.399999999999999

0.6

Dovod pare u vratilo I

Mass Flow Rate (at Inlet)Mass Flow Rate (at Outlet)

Iterations

Mas

s Flo

w R

ate

[kg/

s]

0 10 20 30 40 50 60 70-2000

200400600800

10001200

Dovod pare u vratilo I

SG Av Density (at Inlet)

IterationsDe

nsity

[kg

/m^3

]

Slika 9.6. Gustina fluida na izlazu Slika 9.5. Protok mase u prvobitnom rešenju

Slika 9.4. Brzina pare u prvobitnom rešenju uvoda pareSlika 9.3. Statički pritisak u prvobitnom rešenju

Page 45: Specijalisticki Rad

9.2 Rezultati poboljšanog sistema za dovod pare u vratilo

0 20 40 60 80 100 120-10000

1000200030004000500060007000

Dovod pare u vratilo II

GG Av Static PressureSG Av Static Pressure (at Inlet)SG Av Static Pressure (at Outlet)

Iterations

Stati

c Pre

ssur

e [P

a]

Slika 9.7. Statički pritisak u poboljšanom rešenju

0 20 40 60 80 100 120-0.2

0.3

0.8

1.3

1.8

Dovod pare u vratilo II

GG Bulk Av VelocityMaximum VelocitySG Bulk Av Velocity (at In-let)

Iterations

Velo

city

[m/s

]

Slika 9.8. Brzina pare u poboljšanom rešenju uvoda pare

0 20 40 60 80 100 120

-2.5

-1.5

-0.5

0.5

1.5

2.5

Dovod pare u vratilo II

Mass Flow Rate (at Inlet)Mass Flow Rate (at Outlet)

Iterations

Mas

s Flo

w R

ate

[kg/

s]

Slika 9.9. Protok mase u poboljšanom rešenju

0 20 40 60 80 100 120-2000

200400600800

10001200

Dovod pare u vratilo II

SG Av Density (at Inlet)

IterationsDe

nsity

[kg

/m^3

]

Slika 9.10. Gustina fluida na izlazu

Page 46: Specijalisticki Rad

10. ZAKLJUČAK

Teorijska i empirijska istraživanja, kao i izvršena računarska simulacija u ovom radu verifikovala su pretpostavke. Dokazano je, naime da se poboljšanjem protoka pare kroz plašt i pogonsko vratilo sa lopaticama smanjuje vreme potrebno za postizanje radne temperature sistema. Time se ujedno skraćuje vreme potrebno za finalizciju proizvoda. Osnovna hipoteza je time dokazana, jer primena CAD paketa u računarskoj simulaciji zaista može uticati na optimizaciju protoka pare.

U radu je takođe dokazano da se podizanjem radne temperature povećava radna zapremina mašine, jer se sirovina u procesu separacije-destrukcije više ne taloži na vratilu i lopaticama.

Računarska simulacija prenosnika snage, obrtnih momenata i sudova pod pritiskom primenjena u optimizaciji sistema rezultuje ukupnom uštedom energije.

Iz dijagrama na slikama 10.1 i 10.2, vidi se da je brzina pare u vratilu redukovana i da se sada para distribuira u dužem vremenskom itervalu, te tako ima više vremena da preda toplotu.

Page 47: Specijalisticki Rad

0 10 20 30 40 50 60 70

-0.5

0

0.5

1

1.5

2

Dovod pare u vratilo I

GG Bulk Av VelocityMaximum VelocitySG Bulk Av Velocity (at Inlet)

Iterations

Velo

city

[m/s

]

0 20 40 60 80 100 120

-0.2

0.3

0.8

1.3

1.8

Dovod pare u vratilo II

GG Bulk Av VelocityMaximum VelocitySG Bulk Av Velocity (at Inlet)

Iterations

Velo

city

[m/s

]

Page 48: Specijalisticki Rad

0 10 20 30 40 50 60 70

-0.600000000000001

-0.400000000000001

-0.200000000000001

-5.55111512312578E-16

0.199999999999999

0.399999999999999

0.6

Dovod pare u vratilo I

Mass Flow Rate (at Inlet)Mass Flow Rate (at Outlet)

Iterations

Mas

s Flo

w R

ate

[kg/

s]

0 20 40 60 80 100 120

-2.5

-1.5

-0.5

0.5

1.5

2.5

Dovod pare u vratilo II

Mass Flow Rate (at Inlet)Mass Flow Rate (at Outlet)

Iterations

Mas

s Flo

w R

ate

[kg/

s]

Page 49: Specijalisticki Rad

Hvala na pažnji