Ανάλυση και σχεδιασμός μορφοποιούμενων γεωμετριών σε υδραυλικά κυκλώματα υψηλής
πίεσης για βέλτιστη λειτουργία

Τσολάκης, Ευστράτιος

dc.contributor.author	Τσολάκης, Ευστράτιος
dc.date.accessioned	2025-01-17T07:37:08Z
dc.date.available	2025-01-17T07:37:08Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/60792
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.28488
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	power hydraulics, pressure ripple, flow ripple, attenuation, shape morhing (el)	en
dc.subject	υδραυλικά συστήματα υψηλής πίεσης, παλμοί πίεσης, παλμοί παροχής, απόσβεση, μορφοποίηση γεωμετρίας	el
dc.title	Ανάλυση και σχεδιασμός μορφοποιούμενων γεωμετριών σε υδραυλικά κυκλώματα υψηλής πίεσης για βέλτιστη λειτουργία	el
heal.type	doctoralThesis
heal.classification	Engineering	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2024-06-28
heal.abstract	Αντικείμενο της παρούσας διατριβής αποτελεί η διερεύνηση, η ανάλυση και ο σχεδιασμός γεωμετριών για βέλτιστη λειτουργία υδραυλικών κυκλωμάτων υψηλής πίεσης, αξιοποιώντας τις τεχνικές μορφοποίησης των τοιχωμάτων που περικλείουν το εργαζόμενο μέσο. Στα πρώτα στάδια της εργασίας αναζητήθηκαν προβλήματα στο πεδίο των υδραυλικών συστημάτων τα οποία θα μπορούσαν να επιλυθούν με νέες τεχνικές που δεν ενέχουν καταστροφή της ροής του εργαζόμενου μέσου και συνεπώς δεν οδηγούν σε περαιτέρω απώλειες διαρροών. Ως αποτέλεσμα της διερεύνησης αποφασίστηκε να μελετηθεί συγκεκριμένα το θέμα της απόσβεσης των παλμών πίεσης προερχόμενων από αντλίες θετικής μετατόπισης σε δύο κεντρικές υποπεριπτώσεις: α) απόσβεση επί της πηγής γένεσης των παλμών με τεχνικές μορφοποίησης που εισάγονται πάνω στο σώμα της αντλίας, β) απόσβεση ανάντι υδραυλικών στοιχείων που υφίστανται υψηλή καταπόνηση/παίζουν μεγάλη σημασία κατά την λειτουργία υδραυλικών κυκλωμάτων υψηλής πίεσης με χρήση κατάλληλων αποσβεστήρων μορφοποιούμενων τοιχωμάτων. Για την πρώτη περίπτωση έγινε μια αρχική μοντελοποίηση της λειτουργίας γραναζωτών αντλιών με εξωτερική οδόντωση με την βοήθεια καμπυλών Bezier, με στόχο να αναπαραχθεί η τεχνική μείωσης που απαντάται στην βιβλιογραφία, δηλαδή ο σχεδιασμός οδοντώσεων που δεν υπακούει στην εξελιγμένη καμπύλη. Οι οδοντώσεις αυτού του τύπου έδειξαν της δυνατότητα σημαντικής ελάττωσης του ογκομετρικού παλμού παροχής γραναζωτών αντλιών (έως και 50%), ενώ παράλληλα υπογράμμισαν τα όρια βελτίωσης που μπορεί να επέλθει χωρίς μορφοποιούμενες γεωμετρίες. Σε συνέχεια αυτού του βήματος, έλαβε χώρα η ανάπτυξη ενοποιημένου μοντέλου για ταυτόχρονη μοντελοποίηση της επίδρασης των διαρροών (ροές μέσα από σχισμές για κινούμενα/σταθερά τοιχώματα) και της μεταβαλλόμενης γεωμετρίας/καταστατικών ιδιοτήτων του ρευστού στην ανάπτυξη παλμών παροχής και πίεσης σε υδραυλικές αντλίες υψηλής πίεσης. Κλείνοντας την πρώτη αυτή κατηγορία σχεδιάστηκε καινοτόμο μηχανικό-υδραυλικό σύστημα μορφοποιούμενων τοιχωμάτων για την απόσβεση των παλμών πίεσης κατάντι υδραυλικής αντλίας θετικής μετατόπισης το οποίο έδειξε δυνατότητα μείωσης του παλμού πίεσης ακόμα και πλέον του 50% σε συχνότητες της τάξης των 250Hz. Αναφορικά με την δεύτερη κατηγορία τεχνικής απόσβεσης παλμού πίεσης, αρχικά έγινε μοντελοποίηση και αριθμητική ανάλυση ελικοειδούς αποσβεστήρα παλμών πίεσης με χρήση ΠΣ σε περιβάλλον COMSOL και διερευνήθηκε η ικανότητα απόσβεσης σε μεμονωμένες συχνότητες αλλά και σε εύρη συχνοτήτων πλησίον της περιοχής ονομαστικής λειτουργίας. Τέλος αναπτύχθηκε και μοντελοποιήθηκε μια καινοτόμα παραλλαγή μορφοποιούμενου αποσβεστήρα Herschel-Quincke (MHQT) με χρήση ευθύγραμμων αγωγών μικρού μήκους. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η λύση αυτή μπορεί να οδηγήσει σε μείωση του πλάτους των μεταδιδόμενων παλμών ακόμα και στο ύψος του 95%, προσφέροντας παράλληλα μείωση πολυπλοκότητας.	el
heal.advisorName	Σπιτάς, Βασίλειος
heal.committeeMemberName	Σπιτάς, Βασίλειος
heal.committeeMemberName	Αντωνιάδης, Ιωάννης
heal.committeeMemberName	Νικολακόπουλος, Παντελεήμονας
heal.committeeMemberName	Κουλοχέρης, Δημήτριος
heal.committeeMemberName	Προβατίδης, Χριστόφορος
heal.committeeMemberName	Σαββαΐδης, Γεώργιος
heal.committeeMemberName	Στεργίου, Κωνσταντίνος
heal.academicPublisher	Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.fullTextAvailability	false