Pevnostní analýza rotoru turbodmychadla stacionárního spalovacího motoru
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Rotory turbodmychadel jsou vysoce namáhané součásti, které jsou vystaveny značnému tepelně-mechanickému zatížení. Tato diplomová práce poskytuje rešerši problematiky tohoto zatížení u rotorů turbodmychadel a zaměřuje se na analýzu teplotního pole a pevnostní analýzu rotoru turbodmychadla stacionárního spalovacího motoru za různých ustálených provozních stavů, zvláště na stav při maximálním tepelně-mechanickém zatížení. K analýze byl použit software Ansys Mechanical, který metodou konečných prvků umožňuje vypočítat teplotní pole a zároveň identifikovat a vyhodnotit kritická místa rotoru. Výsledkem práce je posouzení bezpečnosti rotoru, včetně rizika uvolňování kroužků předepnutých na hřídeli rotoru.
Turbocharger rotors are highly stressed components exposed to significant thermo-mechanical loads. This thesis provides a literature review of this issue concerning turbocharger rotors and focuses on the thermal field analysis and structural analysis of the turbocharger rotor of a stationary internal combustion engine under different steady-state operating conditions, especially under maximum thermo-mechanical load. The analysis was conducted using Ansys Mechanical software, which allows for the calculation of the thermal field as well as the identification and evaluation of critical areas of the rotor using the finite element method. The result of the thesis is an assessment of the rotor's safety, including the risk of loosening the rings preloaded on the rotor shaft.
Turbocharger rotors are highly stressed components exposed to significant thermo-mechanical loads. This thesis provides a literature review of this issue concerning turbocharger rotors and focuses on the thermal field analysis and structural analysis of the turbocharger rotor of a stationary internal combustion engine under different steady-state operating conditions, especially under maximum thermo-mechanical load. The analysis was conducted using Ansys Mechanical software, which allows for the calculation of the thermal field as well as the identification and evaluation of critical areas of the rotor using the finite element method. The result of the thesis is an assessment of the rotor's safety, including the risk of loosening the rings preloaded on the rotor shaft.
Description
Citation
KEJVAL, D. Pevnostní analýza rotoru turbodmychadla stacionárního spalovacího motoru [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2024.
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)
doc. Ing. Pavel Kučera, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jan Klimeš (člen)
Ing. Lukáš Šopík (člen)
Ing. Tomáš Heger (člen)
Ing. Marek Slovák (člen)
Date of acceptance
2024-06-17
Defence
Student seznámil zkušební komisi s průběhem a výsledky své závěrečné práce. Následně zodpověděl otázky oponenta.
1. Jaký vliv na výsledek mohl mít typ zvolené analýzy (Steady-State), zadané okrajové podmínky a zvolené
zjednodušující předpoklady (náhrada šroubového spoje)? Jaké další kroky byste provedl pro zpřesnění Vámi
provedené analýzy? Zodpovězeno.
2. V úvodní části práce jste zmínil motivaci pro tvorbu této analýzy, a tedy: výskyt harmonických frekvencí během
provozu, jejichž možnou příčinou je uvolňování kroužků nasazených na hřídeli rotoru. Závěrem práce je výsledek,
že k povolování sestavy rotoru docházet nemůže. Jakou další analýzu, studii byste zvolil, aby bylo možné
identifikovat příčinu těchto harmonických frekvencí, naznačte další postup. Zodpovězeno.
Dále odpovídal na otázky členů komise:
1. Jakým mechanismem může dojít k přenosu oleje do sání kompresoru? Zodpovězeno.
2. Jak lze zahrnout vliv nestacionárního charakteru teploty plynů při hodnocení pevnosti? Zodpovězeno.
3. Popiště hodnocení pevnosti v případě vysokocyklové únavy. Zodpovězeno.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení