Návrh bezpečnostního krytu turbínové strany turbodmychadla
Loading...
Date
Authors
Mach, Petr
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato diplomová práce se zabývá problematikou spjatou s ochrannými kryty turbodmychadel, následovanou konstrukčním návrhem bezpečnostního krytu turbínové skříně, jenž slouží jako ochranná bariéra při možné destrukci rotoru. Samotný návrh spočívá ve vytvoření krytu dle aktuálních poznatků z praxe a požadavků na vysokou bezpečnost při provozu turbodmychadla. V této práci jsou vytvořeny celkem 2 nové konstrukční varianty, z nichž první cílí na nižší pořizovací cenu a je vhodná do aplikací, kde není potřebné dodržovat nejvyšší stupeň ochrany. Druhá varianta pak cílí na dodržení nejpřísnějších podmínek a využívá zesílené stěny, což z ní činí variantu dražší. U obou konstrukčních návrhů je pro dlouhodobý bezproblémový provoz provedena analýza vibrací s následnou konstrukční úpravou. V poslední části je zhotoveno prověření ochranných krytů z hlediska vysokocyklické únavy materiálu. Výstupem této práce jsou tedy dva nové konstrukční návrhy bezpečnostních krytů, které vyhovují z hlediska vibrací způsobených spalovacím motorem.
This diploma thesis deals with the issue related to the burst covers of turbochargers, followed by the design of the safety cover for turbine housing, which works as a protective barrier in case of possible destruction of the turbocharger rotor. The design is created according to current knowledge from the containment testing and requirements for the highest level of safety during turbocharger operation. In this diploma thesis, there are made 2 new variants of burst cover. The first aims at a lower purchase price and it is suitable for applications where it is not necessary to have the highest protection level. The second variant aims to face the strictest conditions and uses reinforced walls, which makes it a more expensive product. For both designs of the burst cover, there is made an analysis of vibrations due to long-term trouble-free operation, which is followed by further modification of the design. In the last part, burst covers are checked for high-cycle material fatigue. The output of this diploma thesis are therefore two new designs of the safety covers that are suitable in terms of vibrations caused by the internal combustion engine.
This diploma thesis deals with the issue related to the burst covers of turbochargers, followed by the design of the safety cover for turbine housing, which works as a protective barrier in case of possible destruction of the turbocharger rotor. The design is created according to current knowledge from the containment testing and requirements for the highest level of safety during turbocharger operation. In this diploma thesis, there are made 2 new variants of burst cover. The first aims at a lower purchase price and it is suitable for applications where it is not necessary to have the highest protection level. The second variant aims to face the strictest conditions and uses reinforced walls, which makes it a more expensive product. For both designs of the burst cover, there is made an analysis of vibrations due to long-term trouble-free operation, which is followed by further modification of the design. In the last part, burst covers are checked for high-cycle material fatigue. The output of this diploma thesis are therefore two new designs of the safety covers that are suitable in terms of vibrations caused by the internal combustion engine.
Description
Citation
MACH, P. Návrh bezpečnostního krytu turbínové strany turbodmychadla [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2023.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
bez specializace
Comittee
prof. Ing. Pavel Novotný, Ph.D. (předseda)
prof. Ing. František Bauer, CSc. (místopředseda)
Klimeš Jan, Ing. (člen)
Novosad Zdeněk, Ing. (člen)
Škara Petr, Ing. (člen)
Šopík Lukáš, Ing. (člen)
Date of acceptance
2023-06-20
Defence
Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně zodpověděl otázky oponenta.
1. V kapitole 7 zmiňujete vytvoření tepelně mechanické analýzy bezpečnostního krytu a její vliv na výsledky modální
analýzy. Byla také provedena tepelně mechanická analýza sestavy bezpečnostního krytu společně s turbínovou skříní?
Případně proč by bylo dobré tuto analýzu provést? Zodpovězeno.
2. Vámi navržený bezpečnostní kryt bude svoji funkci dobře plnit v případě pevného spojení s turbínovou skříní, které je zde provedeno pomocí několika šroubů. Jaké kritické podmínky byste při případné analýze šroubového spoje ve Vašem
případě použil? Zodpovězeno.
3. Byly Vámi navržené konstrukce bezpečnostního krytu vyrobeny a experimentálně otestovány pomocí containment
testů? Pokud ano, jaký byl výsledek testů? Zodpovězeno.
Dále odpovídal na otázky členů komise:
1.Jaké jsou předpoklady bilance z hlediska pohlcení kinetické energie rotoru krytem při containment testu? Zodpovězeno.
2. Proč mají velké lodní motory menší měrnou spotřebu než malé motory a jaké jsou účinnosti vznětových motorů? Zodpovězeno.
3. Bylo uvažováno i předpětí šroubů v modální analýze? Zodpovězeno.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení