IX Regionalna konferencija Industrijska energetika i zaštita životne sredine u zemljama Jugoistočne Evrope (str. 169-180)
АУТОР(И) / AUTHOR(S): Милан Булајић, Новица Јанковић, Ђорђе Чантрак
Download Full Pdf 
DOI: 10.46793/IEEP24.169B
САЖЕТАК / ABSTRACT:
Симултана мерења сложених струјних поља брзине и притиска, и то са високом учестаношћу, представљају вечити изазов за истраживаче широм света. Турбулентно вихорно струјање на потису аксијалног вентилатора је један од таквих типова струјања. Појава вихорног струјања у вентилационим системима, према бројним ауторима, представља извор енергетских губитака, измештања пројектоване радне тачке вентилатора, као и смањења енергетске ефикасности целог система.
За истраживање овако сложених турбулентних струјања, служе сонде са више рупица, попут такозваних Конрад или кобра сонди. У новије време се трансмитери притиска уграђују уносач сонде, па такве сонде имају брз одзив, односно велику брзину узорковања приликом мерења. Брзина узорковања зависи од геометрије сонде. Сонда, која се приказује у овом раду, може да узоркује са неколико хиљада одбирака у секунди, што је од изузетног значаја,
с обзиром на постојање изразито високог нивоа турбуленције брзине и притиска.
Нестационарност и трокомпонентност струјања, која је изражена код турбомашина, су захтеви који доводе до геометрије сонде која има велики број рупица са уграђеним трансмитерима високе учестаности. Ово је довело до производње FRAP (енг. Fast Response Aerodynamic Probe) која имa 5 рупица и задовољава ове критеријуме. За разлику од стандардних сонди (Пито), FRAP сонде је потребно редовно калибрисати.
Калибрација захтева испитивање сонде у аеротунелима са излазним млазницама довољне величине и јако ниског нивоа турбуленције (до максимално 2%), при различитим угловима наструјавања и брзина на главу сонде, и то у оквиру конуса јединствености сонде. Овако сложена калибрација, која друго траје, даје, са друге стране, солидно велики комфор приликом мерења са овим типом сонди.
Сви очекивани углови наструјавања сонде у њеним радним положајима при мерењима, обухватају се тзв. Pitch-Yaw калибрацијом. Директан превод значи нагиб и скретање, односно мењање углова φ и θ. Инсталације на ручни погон, које омогућавају ово закретање и већ постоје у лабораторији Катедре за хидрауличне машине и енергетске системе, захтевају превише времена, стрпљења и прецизности од експериментатора који врши калибрацију. Ово доводи до потребе за аутоматизацијом целог калибрације сонде, што и јесте циљ излагања у овом раду. Осим уштеде времена, аутоматизација нуди већи ниво тачности позиција и прикупљања података са калибрисаног уређаја.
Пројектована инсталација се састоји од прецизног позиционера и аеротунела који има задовољавајући ниво турбуленције. Цело управљање је написано помоћу програмског језика LabVIEW који својим графичким приказом олакшава истраживачу управљање процесом калибрације. Софтвер и инсталација су дизајнирани тако да омогућавају калибрисање и других уређајa кроз даљу експлоатацију.
КЉУЧНЕ РЕЧИ / KEYWORDS:
3Д поље брзине, притисак, сонда са више рупице, FRAP сонда, турбуленција, механизам за калибрацију.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES:
[1] F. M. Heckmeier, S. Kienitz, D. Iglesias, C. Breitsamter (2019): An Inovative Development of a Five – Hole Pressure Probe for Highly Unsteady Flow Phenomena, ASME
[2] J. F. Brouckaert (2007): Fast response aerodynamic probes for measurements in turbomachines, von Karman Institute for Fluid Dynamics, doi: 10.1243/09576509JPE460.
[3] Са интернета
[4] E. S. Johansen, O. K. Rediniotis, G. Jones (2001): The compressible calibration of miniature multi-hole probes, ASME, doi: 10.1115/1.1334377.
[5] Душан З. Бојовић: ,,Идејно решење позиционера за аутоматизовану калибрацију сонде са пет рупица за мерење 3Д поља брзине и притиска“, 2020. Мастер рад, Универзитет у Београду – Машински факултет.
[6] Хабиб Али: Рад из Завршногпредмета (B.Sc. рад) на Основним академскимстудијама, Машински факултет, Београд.
[7] Милан Д. Пајић: ,,Експериментална мерења поља притиска и брзине на излазу из отвореног аеротунела”, 2017. Мастер рад, Универзитет у Београду – Машински факултет.
[8] Ђорђе М. Јеремић: ,,ЛДА мерење струјања флуида у млазу отвореног аеротунела“, 2019. Мастер рад, Универзитет у Београду – Машински факултет.