• Refine Query
  • Source
  • Publication year
  • to
  • Language
  • 9
  • 3
  • 2
  • 2
  • 1
  • Tagged with
  • 17
  • 14
  • 8
  • 7
  • 7
  • 5
  • 5
  • 5
  • 5
  • 4
  • 4
  • 4
  • 4
  • 3
  • 3
  • About
  • The Global ETD Search service is a free service for researchers to find electronic theses and dissertations. This service is provided by the Networked Digital Library of Theses and Dissertations.
    Our metadata is collected from universities around the world. If you manage a university/consortium/country archive and want to be added, details can be found on the NDLTD website.
1

Određivanje parametara korelacije izbora aktuatora i vremena ciklusa proizvodnje / Determining the parameters of correlation election of actuator and production cycle time

Oros Dragana 26 December 2014 (has links)
<p>Istraživanja u okviru ove disertacije su usmerena ka određivanju parametara korelacije izbora aktuatora i vremena ciklusa proizvodnje. Dobijeni parametri se koriste kao ulazni elementi metode koja će biti implementirana u softverski paket. Verifikacija predložene metode je izvršena na studijama slučajeva: IML robota i manipulatora za mašinu za termoformiranje, koje predstavljaju odgovarajuće primere uređaja u koje se ugrađuju svi tipovi aktuatora.</p> / <p>Research within this thesis are focused on determining the parameters of correlation election of an actuator and a production cycle time. The resulting parameters are used for the development of appropriate methods that will be implemented in the software package. Verification of the proposed method is performed on case studies: IML robots and manipulators for thermoforming machine, which are appropriate examples of devices that incorporate all types of actuators.</p>
2

Vävda artificiella muskler : Design och optimering

Bellvik, Julia, Persson, Hanna January 2021 (has links)
Arbetet undersökte möjligheterna att väva artificiella muskler och ämnade till att vara en förstudie till fortsatt forskning inom området. Rörelsehinder begränsar många människor i sin vardag och något som ca 15 % av jordens befolkning lever med. Dagens kommersiella rörelse-assisterande hjälpmedel är oftast bestående av hårda och stela material och möjligheten att utveckla mjuka och mer följsamma hjälpmedel utforskas ständigt. Syftet var att undersöka om en vävd artificiell muskel kunde efterlikna en däggdjurs muskel utifrån kraft och kontraktions egenskaper och vad textil kunde bidra med till konstruktionen. McKibben aktuatorer integrerades parallellt i en väv för att skapa en konstruktion. En litteraturstudie utfördes på ämnet muskler, aktuatorer och textil för att kunna dra rimliga slutsatser och analyser i arbetet. För att utvärdera egenskaperna hos en vävd muskel har olika kombinationer av vävda konstruktioner med integrerade McKibben aktuatorer undersökts. Konstruktionernas mått har varierats mellan hur hårt och hur tätt McKibben aktuatorerna integrerats i väven för att söka efter de optimala parametrarna. I rapporten kommer de att benämnas som kanaler och zoner. Sammanlagt har 10 olika vävprover skapats och testas. Testmetoderna som används i arbetet är framtagna specifikt för detta arbete och inga standardiserade metoder har använts. Testmetoderna som utformades är baserade på tidigare forskningsförsök samt kunskap om däggdjurs muskelns förmåga att kontrahera och utöva kraft. Kontraktionen testades genom att undersöka hur mycket den vävda muskeln drog ihop sig och styrkan mättes i kraft med hjälp av en dynamometer. Resultaten som gavs från testerna var att kanaler som begränsar McKibben aktuatorernas förmåga att expandera begränsar dess förmåga att kontrahera men att zonerna inte gav någon större påverkan på vare sig kraft eller kontraktion. Från på de vävda proverna som visade bäst resultat i testerna skapades en optimal artificiell muskel och en maskinvävd artificiell muskel. För den optimala artificiella muskeln integrerades fler McKibben aktuatorer. I syfte att undersöka ifall fler aktuatorer i konstruktionen visade på ökad kraft. Additivitet i kraft påvisades och textil bidrog till maximal kraft kunde uppnås. Den maskinvävda artificiella muskeln producerades för att undersöka potentiella produktionsmöjligheter och därmed skulle kunna användas till en tänkbar applikation. Arbetets resulterade i en optimerad vävd artificiell muskel och påvisar möjligheter för att skala upp en produktion av vävda artificiella muskler. Sammanfattningsvis kunde en vävd artificiell muskel påvisa goda kontraktions och kraftegenskaper likt en däggdjurs muskel. / The work investigated the possibilities of weaving artificial muscles and is intended to inspire further studies in the field. Disability affects many people in their daily lives and about 15 % of the world's population lives with some form of disability. Today´s commensally used rehabilitation and mobility assistance applications are usually made of hard and stiff materials. But the development of soft and more bodyc ompliant aids are constantly being explored. The purpose of this study was to investigate whether woven artificial muscles could show similarities with mammal's muscles based on their ability to exert force and contract. McKibben actuators were integrated in a woven structure creating a combined construction. The textile aspect was further investigated to examine if it could contribute to the construction by increasing these properties. A literature study was developed to increase the knowledge of subjects such as muscles, actuators and textiles. To investigate the properties of a woven muscle, various combinations of woven structures with integrated McKibben actuators have been created. The proportions of the woven structures have varied between how tight and how close the McKibben actuators could be integrated to the fabric. The purpose was to find the optimal parameters for the woven muscle. In the report, the parameters will be referred to as channels and zones. A total of 10 different constructions have been created and tested. The test methods used in the study were developed for this report and no established methods have been used. Test methods were designed and developed with the intention to investigate force and contraction properties for the weaved muscle based on information of mammal muscles. By measuring contraction length and force for each woven sample with integrated McKibben actuators. The results from the tests showed that a tight channel could limit the McKibben actuators' ability to contract, however the zones did not impact the contraction ability or force extraction. Based on the results the most optimal parameters were discovered and an optimal artificial muscle was created. For the optimal artificial muscle, more McKibben actuators were integrated. In order to investigate if the force could be increased. Additivity in force was found and the textile structure contributed to increased force. A machine-woven artificial muscle was produced to investigate potential production possibilities. Whether these woven artificial muscles could be used in further applications were discussed. The study resulted in an optimized woven artificial muscle. Industrial production opportunities were demonstrated by producing an artificial muscle in an industrial weaving machine. In conclusion, the weaved artificial muscle showed good contraction and force abilities similar to a mammalian muscle.
3

Reglering av aerodynamiska element för lätta fordon

Rendel, Jonathan, Balte, William January 2022 (has links)
Den här kandidatuppsatsen undersöker möjligheten att konstruera ett system som med hjälp av ett rörligt aerodynamiskt element reglerar den nedåtkraft ett fordon utsätts för vid olika störningar. För att manipulera det aerodynamiska elementet utvecklas en aktuator. Flera olika mekaniska lösningar samt motorer och enkodrar undersöks för att ta fram en prototyp som uppfyller krav om tillräcklig kraft vid 80% bibehållen maxhastighet samt låg energiförbrukning. Den lösning som uppfyller alla krav och därmed används i den slutgiltiga prototypen är skruvdrift. Kraften som aktuatorn måste klara av tas fram med hjälp av Flow Simulation i Solidworks och är 100N inklusive en säkerhetsfaktor på 1.5. FEM-analys används för att validera prototypens mekaniska komponenter. Alla komponenter visar sig klara målet om belastning på 100N. Ett kaskadreglersystem tas fram för att reglera fordonets nedåtkraft och därmed dämpa påverkan från störningar så som plötsligt förändrade vindförhållanden. Då det inte finns några möjligheter att testa systemet i riktiga vindförhållanden tas en simuleringsmiljö fram. Fordonets hjulupphängning modelleras som ett mekaniskt system med massor, fjädrar och dämpare som sedan utsätts för olika krafter. Modellen beskrivs som ett system av differentialekvationer och implementeras tillsammans med reglersystemet i Simulink. Det aerodynamiska elementets påverkan på fordonets nedåtkraft vid olika vinklar tas fram med Flow Simulation i Solidworks. Vid validering av reglersystemet utvärderas varje reglerloop för sig. Hastighetsreglering utformas och testas för att kunna hålla en jämn hastighet även vid belastning. Positionsregleringens krav är att köra aktuatorn med dess maxhastighet vid en stegformad börvärdesändring samt hålla översläng under 1%. Både hastighets- och positionsregleringen uppfyller sina krav. Hur störningar kan se ut i verkligheten är okänt i detta arbete, därför utvärderas regleringen av nedåtkraft genom frekvensanalys. Systemet utsätts för sinusformade störningar med olika frekvenser, förstärkningen vid alla olika frekvenser tas fram och sammanställs som ett Bodediagram. Diagrammet visar tydligt hur väl systemet klarar av att dämpa störningar med olika frekvenser.Även regleringen av nedåtkraft uppfyller målet om att hålla översläng under 1%. / This bachelor thesis explores the possibility to design a system that uses a movable aerodynamic element to control the downforce of a vehicle as it's exposed to different disturbances. An actuator is developed in order to manipulate the aerodynamic element. Different mechanical solutions, as well as motors and encoders, are evaluated to design a prototype that fulfills the requirements of adequate force while maintaining 80% of the maximum velocity as well as low energy consumption. The solution that fulfills all requirements and therefore is used in the final prototype is a lead screw drive. The required force that the actuator needs to withstand is decided with Flow Simulation in Solidworks. The required force is 100N including a safety factor of 1.5. FEA analysis is used to evaluate all mechanical components. The analysis shows that all components can handle the required force. A cascade control system is developed to control the downforce of the vehicle and thus dampen the impact from disturbances like suddenly changed wind conditions. A simulation environment is developed since testing the system in a real environment isn't an option. The vehicle's suspension is modeled as a mechanical system with masses, springs, and dampeners that are exposed to different forces. The model is described as a system of differential equations and is implemented in Simulink together with the control system. The aerodynamic element's impact on the vehicle's downforce at different angles is produced by Flow Simulation in Solidworks. Every control loop is validated separately. The velocity control is designed and tested to keep a steady velocity, even at load. The requirement of the position control is to drive the actuator at max speed after a unit step setpoint change while having an overshoot of less than 1%. Both the velocity control and the speed control fulfill their requirements. What the disturbances might look like is unknown, which is why the downforce control is evaluated by exposing the system to sinusoidal disturbances of different frequencies. The amplification for all frequencies are compiled as a Bode plot that clearly shows how well the system can dampen disturbances with different frequencies. The downforce control also fulfills the requirement of keeping the overshoot under 1%.
4

Electrification of valve system / Elkonvertering av ventilsystem

Nordqvist, Mathias, Svensson, Olle January 2019 (has links)
This report is going to investigate the possibility to save energy by converting a valve opening mechanism in a waste disposal system from a pneumatic system to an electric system. To power the system, which mainly consists of an electric actuator and a valve control module, a solar panel system was designed. The valve system was controlled by the lightweight messaging protocol MQTT. To be able to choose an electric actuator the needed force was measured and data regarding maximal stroke was taken from the data sheet of the existing setup. For developing an optimal solar panel system a program was written in Google Spreadsheet. The program takes input regarding power, cycles, solar panel system specifications and environmental factors. The output from the program is energy consumption for the system, specification for solar charger, solar panel setup and charge data. The result was that the solar panel system needed to consists of four 12 V VRLA batteries with a capacity of 90 Ah each and four solar panels with a rated power of 300 W each. The solar charger must be able to handle 900 W and provide an output current of 25,5 A to fulfil the demands. The new electric actuator will consume four times less energy than the old pneumatic actuator. Most of the energy savings are consequences of reduced energy consumption at idle of the system. A demonstarator was built to test the system. / Den här rapporten kommer att undersöka möjligheten att spara energi genom att konvertera ett ventilöppningsmekanism i ett avfallshanteringssystem från ett pneumatiskt system till ett elektriskt system. För att driva systemet, som främst består av en elektrisk aktuator och en ventil styrenhet, ska ett solcellssystem designas. Ventilsystemet ska styras med hjälp lättviktsmeddelandeprotokollet MQTT. För att kunna välja en aktuator mättes den behövda kraften och data angående maximal slaglängd togs från databladet på den nuvarande konstruktionen. För att utveckla ett optimalt solcellssystem skrevs ett program i Google Kalkylark. Programmet använder energi, cykler, solcellssystem och miljöfaktorer som indata. Som utdata ges energiförbrukning hos systemet, specifikation för solcellsregulator, solpaneler och laddningsdata. Resultatet var att det solcellssystem som behövs bestå av fyra 12 V VRLA batterier med en kapacitet på 90 Ah var och fyra solpaneler med en nominell effekt på 300 W vardera. Solcellssregulatorn behöver kunna hantera 900 W och generera en ström på 25,5 A. Den nya elektriska aktuatorn kommer förbruka fyra gånger så lite energi jämfört med den gamla pneumatiska aktuatorn. Den största delen av energibesparingarna är en konsekvens av minskad energiförbrukning av systemet i vila. En prototyp byggdes för att testa systemet.
5

Textilier i rörelse : Integrering av McKibben aktuatorer i väv för att skapa ett morfande material / Textiles in motion

Maukonen, Maria, Johansson, Martin January 2022 (has links)
Mjuk robotik är ett område inom robotik där mjuka material används för att skapa robotar som kan användas i kontakt med människor samt anpassa sig till okända miljöer och uppgifter. För att kunna skapa mjuka robotar behövs mjuka material med förmåga att röra sig med många frihetsgrader. Det har i tidigare forskning visat sig möjligt att integrera McKibben aktuatorer i vävda textiliers väftriktning för att skapa en konstruktion med förmågan att röra sig med en frihetsgrad. Detta arbete ämnar undersöka hur McKibben aktuatorer kan integreras i en vävd textils varp- och väftriktning med syfte att uppnå ett så högt antal frihetsgrader och rörelser som möjligt. Arbetet syftar även till att kategorisera egenskaper hos den textila struktur som tas fram på ett sätt som underlättar användningen av textil inom mjuk robotik. En vävd konstruktion bestående av en dubbelvävd tuskaftsbindning designades med kanaler i väft-och varpriktning där McKibben aktuatorer kunde placeras. Flera konstruktioner med varierande väfttäthet och antal bindepunkter tillverkades sedan för att testa hur de påverkade konstruktionens E-modul, böjstyvhet och kraftgenerering. För att undersöka hur många frihetsgrader som konstruktionen kunde uppvisa testades olika rörelser. Här undersöktes om avståndet mellan McKibben aktuatorerna hade någon påverkan på dess förmåga att röra sig. Resultaten från testerna visade att E-modulen och böjstyvheten båda ökade med ökande väfttäthet. Väfttätheten anses alltså vara en effektiv parameter för att variera tygets flexibilitet och styvhet. Antalet bindepunkter hade ingen påverkan på E-modulen och ett tydligt samband till böjstyvheten kunde inte hittas. Testerna av konstruktionens förmåga att utöva kraft visade att konstruktionen kunde utöva en signifikant kraft mellan 15 – 20 Newton. När det kom till rörelse kunde konstruktionen uppvisa fyra frihetsgrader. Det framkom att zonstorleken hade en påverkan på de olika rörelsernas storlek. Om konstruktionen placerades i en bestämd form innan McKibben aktuatorerna aktiverades upptäcktes att den kunde bibehålla denna form självständigt under en längre tid. Det ansågs därmed intressant att i framtiden undersöka om denna egenskap skulle gå att kombinera med andra rörliga textila material, för att skapa en mjuk struktur med möjligheten att anta olika komplexa tredimensionella former för användning inom mjuk robotik. / Soft robotics is a category within robotics where soft materials are used to create robots for safe use in contact with humans or capable of adapting to their surroundings. To create soft robots, the materials must be able to move with several degrees of freedom where the movement is activated by some type of actuation. Previous research has already integrated McKibben actuators in woven textiles in weft direction, with the possibility to move in one degree of freedom. This work aims to integrate McKibben actuators in both warp and weft direction to achieve as many degrees of freedom as possible. The properties of the textile structure will also be characterized based on certain properties that could facilitate its use in soft robotics. To integrate the actuators, a double woven structure was created in plain weave with channels in warp and weft direction. The parameters weft density and number of binding points were then varied to investigate their effect on the textiles Young’s modulus, flexural rigidity and force generation. The degrees of freedom were tested by creating different movements where the distance between the actuators was varied to examine its effect on the movements. Results from the tests showed increasing Young’s modulus and flexural rigidity with an increasing weft density. Weft density is therefore an effective parameter to adapt the textiles flexibility and stiffness. The number of binding points had no effect on Young’s modulus and no distinct relationship could be seen with flexural rigidity. The force generation tests showed that the structure could exhibit a force between 15 – 20 N. With the movements tested, the textile construction could achieve four degrees of freedom and it was established that the distance between the actuators influence the size of the movements. If the textile was held in a certain position before actuation, it was discovered that it could independently hold that position for a long period of time. This type of memory effect could be interesting to investigate further to achieve more complex 3D movements in textiles for use in soft robotics.
6

Micropumps for extreme pressures

Svensson, Stefan January 2009 (has links)
<p>The objective of this thesis was to improve a paraffin actuated micropump design, to be able to pump against extreme pressures (above 100 bar). This was accomplished by initially studying the membrane activation, using video capturing. The micropump has been improved to withstand pressures high enough, to enable use in an high-performance liquid chromatography (HPLC) system. The micropump has been shown to pump against back pressures up to 150 bar, with a positive net-flow. This should be compared with the previously recorded maximum back pressure of 50 bar. The pumping against high back pressures was possible due to an increased understanding of the sealing of the membranes. This resulted in a new design that was manufactured and characterised. Without clamping the pump was measured to manage back pressures of 10 bar, and then starting to leak in a bond at the flow channel. With supporting clamping, the managed back pressures increased ten folded.</p><p>When measured on the different valves, pressure above 200 bar has been possible to withhold. Although the valves were below their maximum limit, the pressure was not possible to be further increased due to a limitation in the equipment, i.e. risk of damaging the connections. When examined after pressurised at extreme pressures (above 100 bar) several times, no signs of fatigue or damage of the membrane was seen.</p><p>A new behaviour of the valves was discovered. Above certain pressures some designs self sealed, i.e. withholding the pressure after the voltage was turned off. For these valves the pressure had to be released by some other means.</p>
7

Micropumps for extreme pressures

Svensson, Stefan January 2009 (has links)
The objective of this thesis was to improve a paraffin actuated micropump design, to be able to pump against extreme pressures (above 100 bar). This was accomplished by initially studying the membrane activation, using video capturing. The micropump has been improved to withstand pressures high enough, to enable use in an high-performance liquid chromatography (HPLC) system. The micropump has been shown to pump against back pressures up to 150 bar, with a positive net-flow. This should be compared with the previously recorded maximum back pressure of 50 bar. The pumping against high back pressures was possible due to an increased understanding of the sealing of the membranes. This resulted in a new design that was manufactured and characterised. Without clamping the pump was measured to manage back pressures of 10 bar, and then starting to leak in a bond at the flow channel. With supporting clamping, the managed back pressures increased ten folded. When measured on the different valves, pressure above 200 bar has been possible to withhold. Although the valves were below their maximum limit, the pressure was not possible to be further increased due to a limitation in the equipment, i.e. risk of damaging the connections. When examined after pressurised at extreme pressures (above 100 bar) several times, no signs of fatigue or damage of the membrane was seen. A new behaviour of the valves was discovered. Above certain pressures some designs self sealed, i.e. withholding the pressure after the voltage was turned off. For these valves the pressure had to be released by some other means.
8

Model based design of an expiratory valve and voice-coil actuator and evaluation of complete expiratory system performance with a PI controller

KIESI, MIKKO, AXELSSON SJÖBLOM, ROBERT January 2016 (has links)
Mechanical ventilators are devices in critical care to assist breathing in case of expiratory dysfunction. The expiratory valve is a critical component to the ventilator as it controls the pressure in the patient’s lungs. The design process of a new expiratory valve assembly is a time consuming one due to the wide range of possible design solutions both the voice-coil actuators and membrane valves typically used in ventilators. This thesis evaluates the possibility of creating and using analytical models for model based development to speed up the early design phases of a expiratory valve assembly. The main components, voice-coil actuator and membrane valve are modelled separately and experimentally verified. A complete expiratory system model and hardware-in-the-loop test setup are constructed in order to explore how well can the dynamic properties and control performance of valve assembly be predicted. Finally various questions in the valve assembly design are explored and a new design is proposed to demonstrate the capabilities of the model based approach. The resulting voice-coil and membrane valve models can be considered accurate enough for fast exploration of the design space, as an error rate below 10% is reached without manual tuning for each design. / Mekaniska ventilatorer är en utrustning inom intensivvården för assisterad andning för patienter med nedsatt andningsförmåga. Utandningsventilen är en kritisk komponent till ventilatorn då den kontrollerar lungtrycket hos patienten. Design processen för en ny utandningsventil är en tidskrävande process mycket på grund av den mängd olika design möjligheter som kan utforskas för både talspole aktuatorn samt membran ventilen som oftast används i ventilatorerna. I detta examensarbete utforskades möjligheterna till att skapa och använda analytiska modeller för modellbaserad utveckling för att accelerera de tidiga design stadierna för en utandningsventil. Huvudkomponenterna, talspole aktuatorn och membran ventilen är modellerade separat och experimentellt verifierade. En fullständig modell för hela utandningssystemet samt en hardware-in-the-loop test plattform är konstruerad för att utforska hur väl de dynamiska egenskaperna samt kontroll prestandan för en utandningsventil kan prediceras. Slutligen utforskas diverse frågor angående ventil designen och en ny design föreslås för att demonstrera möjligheterna med en modellbaserad metod. Den slutliga modellen för både talspole aktuatorn och membran ventilen kan betraktas som tillräcklig precisa för snabb utforskning inom de olika design möjligheterna, då en felprocent under 10% är uppnådd utan manuell finjustering för varje design.
9

Reciprocity of linear systems with smart materials utilized for precise measurement techniques

Marschner, Uwe, Pfeifer, Günther, Starke, Eric 09 October 2019 (has links)
In electromechanical measurement techniques, passive transducers and passive electrical networks often interact. In some applications, continua are considered as part of the system, where fields are formed and waves are propagated. In this article, networks, continua, and electromechanical transducers feature sufficient amplitude linear behavior in their environment (e.g. for operation around a bias) and are reciprocal. In addition, all elements of the system have constant parameters during the measurement. Then, the skillful application of the inherent reciprocity of these systems can lead to surprisingly useful benefits. This is shown by actual examples from metrology. The examples include the precise determination of transduction coefficients. It is also shown how the linearity of a system is checked by utilizing reciprocityrelations. Although the facts of the matter are well known, its potential is often overlooked or disregarded in measurement techniques.
10

Influence on tip leakage flow in a compressor cascade with plasma actuation

Wang, Haotian January 2019 (has links)
As one of the key components of aero engines, compressor is required to endure higher pressure,  possess  higher  efficiency  and  wider  operating  range. Intensive studies have been made on tip leakage flow and researchers find that by reasonably organizing tip leakage flow, aero engines are  more likely to achieve better performance and reliability. Conventional flow controlling methods  like casing treatment and micro jet could substantially modify tip leakage flow, unfortunately with  a price of additional loss, not to mention the difficulty in manufacturing such structure. Whereas  plasma actuation  flow control method  uses  plasma actuators,  such equipment is easy  to  build,  responses  fast  and  has  a  wide  excitation  bandwidth.  This  method  has  become  a  new  trend  in  internal flow active control field.  In this research, a phenomenological model is adopted to simulate DBD plasma actuation in the  flow field inside a compressor cascade. The aim is to find out how plasma actuation will influence  tip  leakage  flow.  Meanwhile  possible  means  to  improve  plasma  actuation  performance  are  discussed.  First of all, numerical simulation of flow inside a compressor cascade without plasma actuation is  conducted to validate accuracy of the numerical methodology adopted and then determine one  numerical  approach  that  satisfies  specific  needs  sufficiently.  Meanwhile,  influence  of  casing  movement on tip leakage flow as well as possible mechanism of tip leakage vortex core generation  is investigated in detail. The results indicate:    1. Generating position of tip leakage vortex moves towards leading edge with increasing moving  speed of shroud.  2. As shroud moving speed increases, trajectory of tip leakage vortex moves away from suction  side of blade and closely towards shroud.  3. Casing movement  tends  to  transform  tip leakage vortex  from  circular  to  oval  shape  due  to  circumferential shearing.  4. Casing  movement  has  little  influence  on  total  pressure  field  concerning  absolute  pressure  value. While total pressure loss does reduce slightly with increasing moving speed of shroud.  5.Vorticity  transport  from  tip  clearance  into  passage  may  be  contributing  significantly  to  generation of tip leakage vortex inner core.  Secondly, a simplified model of DBD plasma actuation based on literature [1] is derived and applied  through  UDF  function  of  commercial  software  Fluent  into  the  flow  field.  Different  actuation  positions,  voltages  and  frequencies  are  applied  in  simulation  and  compared.  After  that  casing  movement is included. Main conclusions are as follow:    6. Plasma  actuation  shows  significant  suppressing  effect  on  tip  leakage  vortex  on  both  size,  trajectory and strength.  7. The suppressing effect on tip leakage vortex grows stronger as actuator moves towards leading  edge.  8. Increasing actuation voltage results in stronger suppressing effect on tip leakage vortex.  9. Plasma actuation can effectively improve total pressure loss situation near shroud region with  increasing actuation power.  10. Increasing actuation frequency results in stronger suppressing effect on tip leakage vortex as  well. Additionally, frequency performs slightly better than voltage. 11. Casing  movement  tends  to  weaken  suppressing  effect  of  tip  leakage  vortex  by  plasma  actuation. More  actuation  power  is  needed  to  achieve  sufficient  suppressing  effect  in  real  compressors. / Som en av de viktigaste komponenterna i flygmotorer krävs det att kompressorn utsätts för högre  tryck, har högre effektivitet och  större driftsintervall. Intensiva  studier har gjorts om  skovlarnas  toppspel  läckageflöde  och  man  anser  att  det  är  mer  sannolikt  att  flygmotorer  uppnår  bättre  prestanda  och  tillförlitlighet  genom  att  på  ett  rimligt  sätt  reglera  läckageflödet  i  toppspelet.  Konventionella metoder  för reglering av flödet, som behandling av “casing” och mikrojet, skulle  kunna  ändra  läckageflödet  avsevärt,  men  medför  tyvärr  ytterligare  förlust,  för  att  inte  tala  om  svårigheten att tillverka en sådan struktur. Samtidig flödeskontroll med hjälp av plasma aktuatorer  som är relativt lätta att bygga, reagerar snabbt och har en bred excitationsbandvid. Denna metod  har blivit en ny trend inom det interna flödesaktiva kontrollområdet.  I  denna  forskning  antas  en  modell  för  att  simulera  plasmaaktivering  av  DBD  i  flödesfältet  i  en  kompressorskaskad. Man försöker ta reda på hur plasmaaktivering påverkar läckageflödet. Möjliga  sätt att förbättra effekten av plasmaaktivering diskuteras.  För  det  första  genomförs  numerisk  simulering  av  flödet  i  en  kompressorskaskad  utan  plasmaaktivering för att validera noggrannheten i den numeriska metoden. Därefter undersöks i  detalj vilken inverkan den relativa rörelsen av ”casing” har på läckageflödet genom toppspelet och  mekanismen för toppspelsvirvel analyseras. Resultaten visar:    1. Startposition för läckagevirveln rör sig mot skovelns framkant när man introducerar och ökar  den relativa hastigheten för ”casing”.    2. I takt med att den relativa hastigheten ökar, kretsbanan för    läckage virveln rör sig bort från  skovelns sugsida och närmare mot ”casing”.  3. Den  relativa  rörelsen  tenderar  att  omvandla  virveln  från  cirkulär  till  oval  form  på  grund  av  skjuvkrafter.  4. Den relativa rörelsen av ”casing” påverkar inte det totala tryckfältet när det gäller det absoluta  tryckvärdet. Samtidigt som den totala tryckförlusten minskar något med ökad hastighet.  5. Virveltransport från toppspelet till huvudkanalen kan på ett betydande sätt bidra till att skapa  virvelns inre kärna.  I senare delen av arbetet utvecklas och tillämpas en förenklad modell för plasmaaktivering av DBD  baserad  på  litteratur  [1],  genom  att  använda  UDF‐funktionen  i  kommersiell  CFD  programvara  Fluent.  Olika  aktuatorläge,  spänningar  och  frekvenser  prövas  i  simuleringen  och  jämförs.  De  viktigaste slutsatserna är följande:    6. Aktuering av plasma visar en betydande dämpningseffekt på läckagevirveln i toppspelet både  va det gäller dess storlek, bana och styrka.  7. Den  dämpande  effekten  på  läckagevirveln  blir  starkare  när  aktuator  monteras  närmare  skovelns framkant.  8. Ökad aktuatorspänning leder till en starkare dämpande effekt på läckagevirveln.  9. Ökad aktuatorfrekvens leder till starkare dämpningseffekt på läckagevortex också.mDessutom  fungerar frekvensen något bättre än spänningen.  10. Den  relativa  rörelsen  av  ”casing”  försvagar  effekten  av  plasmaaktuering.  För  att  uppnå  tillräcklig dämpningseffekt i riktiga kompressorer krävs mer effekt till aktuatorn.

Page generated in 0.047 seconds