Kavitasyon, su veya herhangi bir sıvı akışkan içerisindeki hız artışı veya bu akışkan içerisinde hızlı hareket eden herhangi bir cisim nedeni ile oluşan faz değişim olayıdır. Bernoulli prensibine göre akışkan içerisindeki hız artışı, basıncın azalmasına neden olur. Daha düşük basınç, akışkan içerisinde daha düşük bir kaynama noktası anlamına gelir. Başka bir deyişle, basınçtaki azalma suyun kaynama noktasını ortam sıcaklığına kadar düşürebilir. Bu durumda, içinde su buharı ve erimiş gazlar bulunan, hava kabarcıkları içeren bir tür soğuk kaynama meydana gelir. Bu olaya kavitasyon ismi verilir.

Şekil 1’den anlaşıldığı gibi kaynama, sıvı fazdan gaz faza geçerken sıcaklık arttığından dolayı meydana gelir. Kavitasyon ise sıvı fazdan gaz faza geçerken basınç düştüğünden dolayı meydana gelir. Şekil.2’de görüldüğü gibi sıvı faz içerisinde havanın çözünmesi yüksek basınçta başlar. Tamamen çözünmüş gaz ve sıvı karışımının doyma basıncının altına düşmesiyle akışkan içerisinde hava kısmen açığa çıkar. Basıncın yüksek doymuş buhar basıncının altına düşmesi ile çözünmüş gazlar tamamen açığa çıkarak kavitasyon oluşur.

Kavitasyonun Türleri

1. Buharlaşma
Klasik kavitasyon olarak bilinir. Santrifuj pompa da pervaneden geçen sıvı hız kazandığı zaman ortaya çıkar. Eğer pervane doğru çalışmazsa, pervane etrafındaki sıvı molekülleri hemen kaynayabilir ve bu durum mini şok dalgaları oluşturur.

2. Türbülans
Sistemin parçaları olan borular,valfler filtreler,dirsekler yetersiz miktarda sıvı veya sıvı türü pompalarda vorteks oluşturabilir. Esas itibariyle, bu durum türbülansı oluşturur ve değişken basınç meydana gelir. Bu durum nehir zemini aşındırdığı gibi katı metaryellerin yüzeylerini de zamanla aşındırır.

3. Vana Sendromu
Vana geçişi sendorumu olarak bilinir. Bu tür kavitasyon çok büyük çapa sahip kanat ya da kalın kaplamaya sahip vana içerisinde meydana gelir. Vana içerisinde az boşluk oluşur. Böyle durumda, ufak miktarda boşluklar sıvının içerisinde hızlanarak artar ve bu şekilde düşük basınç oluşur. Bu düşük basınç sıvıya çarparak kavitasyon kabarcıklarını oluşur.

4. İç sirkülasyon
Bu durumda pompa uygun oranda deşarj olamaz ve böylece sıvı kanat etrafında sirkülasyona uğrar. Bunun sonucunda sıvı yüksek ve düşük basınç bölgelerinde hızlı bir şekilde hareket eder ve buharlaşmış kabarcıklar oluşur.

5. Aspire edilmiş hava kavitasyonu
Pompa bazen yanlış valften ya da bağlantı contaları gibi diğer zayıf noktalardan içine hava çekebilir. Hava içeri bir kere girdiğinde gidicek bir yeri yoktur. Sıvı etrafında dolanırken, pervane tarafında basınç altında kabarcılar oluşur.

Kavitasyon Belirtileri

– Debi yada basınç düşüşü: Eğer pompa başta üretildiği gibi debi miktarı üretmiyorsa, bunun anlamı kavitasyon oluşuyor demektir.
– Beklenmeyen titreşim: Kavitasyon, kullanılan ekipmanlar ve pompolanan sıvı tarafından beklenmeyen titreşimlere neden olabilir.
– Pervane Erozyonu: Sistem içersindeki pervane parçaları yada aşınmış bölümler kesinlikle kavitasyonun göstergesidir.
– Conta/Rulman yorulması: Kavitasyon contalarda sızdırmaya ya da hataya neden olabilir.
– Düzensiz güç tüketimi: Kabarcıklar pervane etrafında şekillenirse ya da pervane çoktan arızalanmaya başladıysa, pompa normalden daha fazla güç gerektirir.
– Ses: Kavitasyonun ilk göstergesi sestir. Kabarcıklar patladığında bir dizi çatlama ve ses çıkartabilirler.

Hidrolik Pompada Kavitasyon Olayının Sistem Simülasyonu ile İncelenmesi

Burada şekil 3’de görünen tek pistonlu hidrolik pompa Simcenter Amesim’de modellenip kavitasyon olayı incelenmiştir.

Bu çalışma ile hidrolik pompanın çıkış debisine bakarak kavitasyonun sonucu görmek amaçlanmıştır. Ayrıca kavitasyonun hidrolik pompanın çıkış debisi ve sıvı/gaz karışımının bulk modülü üzerindeki büyük etkisini gözlenmiştir.

Tek pistonlu pompa, aşağıdaki özelliklerde 1 piston ve 2 Çek valf ile modellenebilir.
– D_piston=10 mm , Strok = 20 mm ve pompa deplasmanı = 1.57 cm³
– Giriş çek valfin karakteristik özelliği 5 L/dk/bar , Çıkış çek valfinin karakteristik özelliği ise 12 L/dk/bar.

Pompanın 500 dev/dk ile 2100 dev/dk piston hızlarında davranışı incelenmiştir. Şekil 4’de 500dev/dk ve 2100 dev/dk hızında çalışan pompadaki akışkanın özellikleri grafikler ile verilmiştir. 2100 dev/dk’da oluşan basınç, sıvının doymuş buhar basıncının 0.9 bar altındadır. Bu durum kavitasyonun gerçekleştiğini göstermiştir.

Pompanın hızı 500 dev/dk iken sıvının yoğunluğu 849,970 ile 850.010 kg/m³ arasında, 2100 dev/dk’da 839 ve 850 kg/m³ değerleri arasında gelişir. Bu durum şekil 5’de görüldüğü gibi piston hızına bağlı değişen teorik hacimsel debi ve simülasyon sonucu elde edilen debi arasındaki farklılığı açıklar. Giriş çek valfi boyunca birim basınç düşüşü için daha fazla akışa izin verirse, kavitasyon etkisi azaltılabilir. Bu değeri arttırmanın pompa debisi üzerine etkisi simülasyon sonucunda şekil 5’den kolaylıkla görünmektedir.

Referanslar;

1. Simcenter Amesim Help , Demo Help ‘Cavitation in a Pump’
2. Fundamentals of cavitation. Jean-Pierre Franc, Jean-Marie Michel. Springer, 2004
3. Sound Propagation and Scattering in Bubbly Liquids. Wilson, Preston Scot. 2002. PhD thesis.
4. Yıldız Teknik Üniversitesi, Gemi İnşaatı ve Denizcilik Fakültesi, Dr. Fahri Çelik Ders Notları

Simcenter Amesim yazılımı ve diğer hizmetlerimiz hakkında detaylı bilgi için lütfen DTA Mühendislik Nümerik Analizler Bölümü mühendisleriyle iletişime geçiniz.

The post Kavitasyon Probleminin Sistem Simülasyonu ile İncelenmesi appeared first on .

Bu örnekte, transfer fonksiyonu elde edilen “m” kütleli ve “b” sönümlenme katsayısına sahip aracın sistemi solidThinking Activate yazılımıyla modellenmiştir. Transfer fonksiyonundaki “u”, yol ile lastikler arasındaki kuvveti temsil eder. Basitleştirilerek moddellenen sistem için, kuvvet doğrudan kontrol edilebilecektir yani kuvveti oluşturan güç aktarma organları, lastikler vs. ihmal edilmektir.

Ayarlanan hıza eriştikten sonra modelin istenen hızda ve kararlı olması istenmektedir. PI kontrol sistemiyle birlikte tasarlanan modelimizde ayrıca, bozucu giriş işaretiyle farklı ortamlar da simüle edilmiştir ve sonuçlar değerlendirilmiştir. Modellenen aracın 30 saniyede gideceği farklı koşullardaki yollar aşağıdaki gibi tasarlanmıştır.

solidThinking Activate yazılımına satın alma ve kiralama seçenekleriyle sahip olabilir, HyperWorks lisansına sahipseniz ücretsiz olarak kullanabilirsiniz.

The post Hız Sabitleyici (Cruise Control) Sistemin Bir Boyutlu (1D) Tasarımı ve Simülasyonu appeared first on .

Yazılım hakkında detaylı bilgi lütfen DTA Mühendislik Nümerik Analizler Bölümü mühendisleriyle iletişime geçiniz.

The post ROKETSAN, SIEMENS Amesim yazılımını tercih etti appeared first on .

Bu web semineri ;
Yüksek performanslarda hidrolik pompa tasarımı ve verimliliğiyle ilgilenenler,
Akışkan kaynaklı gürültüyü, titreşimleri azaltmak ve dayanıklılık problemlerini çözmek isteyenler,
Entegrasyon problemlerini yeni tasarladığınız pompalar için tasarımın ilk aşamalarında göz önünde bulundurmak, modellerini geliştirmek isteyenler,
Tasarımlarını farklı çalışma çevrimlerinde deneyerek validasyon etmek isteyenlere yardımcı olmak için hazırlamıştır.

Web seminere katılarak aşağıdaki konularda bilgi sahibi olabilirsiniz
– Hidrolik pompa komponentlerinin doğru şekilde boyutlandırılması
– Basınç ve pompa devir hızı optimum değerlerinin belirlenmesi
– Elektronik akış kontrol sistemlerinin hızlı şekilde tasarımı
– Akıştaki dalgalanmaları azaltmak için sistemin optimizasyonu
– Multi-fizik sistemdeki pompanın entegrasyon analizi
– Hidrolik pompalar için gürültü ve titreşim (NVH), enerji tüketimi, performans ve dayanıklılık konularında bilgi

The post Web Semineri : Model tabanlı sistem mühendisliği yaklaşımıyla hidrolik pompa tasarımı appeared first on .

The post AKON Hidrolik , AMESim yazılımını tercih etti appeared first on .

Ücretsiz web seminerine katılarak aşağıdaki konularda bilgi sahibi olabilirsiniz:
– Pompa ve valf tasarımında prototip sayısını ve test rigging maliyetini azaltmak.
– Herhangi bir hidrolik komponentin dinamik performanslarını simüle etmek ve geliştirmek.
– Hidrolik sisteminizdeki pompa, valf ve diğer hidrolik komponentlerin boyutlandırılması.
– Tasarımınızın ilk aşamalarında veya var olan tasarımın iyileştirilmesi sayesinde enerji kazançlarının öngörülmesi.

Seminere otomotiv, havacılık, endüstriyel makinalar, denizcilik ve diğer endüstriyel alanlarda çalışanlar katılabilir.

The post Web Semineri : Hidrolik komponent ve sistem tasarım sürecini hızlandırmak appeared first on .

Uçak, helikopter vb. hava taşıtları gibi büyük sistemlerde birden fazla fiziksel sistemin simülasyonunu tek platform altında gerçekleştirmek bazı tasarımlarda kritik önem taşır.

SIEMENS LMS AMESim 1D sistem modelleme yazılımının havacılık sektörüne yönelik çözümleri sayesinde tasarımların güvenilir fiziksel modelleri kolayca oluşturulabilir. İniş takımları, kontrol sistemleri, motor ekipmanları, kabin içi kontrol sistemleri, güç denetim sistemleri, sanal prototip tasarımı gibi alanlarda ürünlerin bir boyutlu simülasyonları gerçekleştirilerek optimum ürünler geliştirilebilmektedir.

SIEMENS LMS AMESim‘de bütün fiziksel olayları tanımlayabileceğiniz modeller kütüphanelerdeki komponentlerin bir araya getirilmesiyle oluşturulur. Simülasyon sonucunda zaman ve frekans alanında statik ve dinamik cevaplar elde edilebilir.

Yazılım hakkında ayrıntılı bilgi almak için iletişim formunu kullanabilir, veya 0 224 280 84 44 nolu telefondan bize ulaşabilirsiniz.

The post Havacılık Sektörüne Yönelik 1D Simülasyonlar – SIEMENS LMS AMESim appeared first on .

Sürüş konforu taşıt modelinin dikey yöndeki ivmelenme davranışı ile incelenebilir. Aracın dikey yöndeki davranışı (deplasman, ivmelenme) süspansiyon sisteminin parametrelerini optimize ederek iyileştirilebilir.

SIEMENS LMS AMESim’de hızlı bir şekilde çeyrek taşıt fiziksel modeli oluşturulabilir ve sistemin boyutlandırılması yapılabilir. Sonrasında DoE ve optimizasyon yapılarak parametrelerin sistemdeki etkinliği ve sınır şartları ile hedef fonksiyona en uygun sistem parametrelerini elde etmek mümkündür.

SIEMENS LMS AMESim Araç Dinamiği kütüphanesinde farklı araç modelleri için hazırlanmış komponentler mevcuttur. Ayrıca diğer şasi alt sistemleri olan direksiyon, fren, tekerlek modelleri için ve araç motoru, aktarma organları, farklı araç modelleri (konvansiyonel, hibrit, elektrikli araç), kabin, elektrik & elektronik sistemleri için bir boyutlu (1D) çözümler sunabilmektedir.

The post 1D Sistem Modelleme – Çeyrek Taşıt Süspansiyon Modeli ve Optimizasyonu appeared first on .

Tasarlanan mekanizmaların istenilen çalışma şartlarına uygun olup olmadığı, bir boyutlu (1D) sistem modelleme sayesinde hızlı bir şekilde analizi yapılarak incelenebilir.

Multi-fizik 1D sistem modelleme yazılımı LMS AMESim’de, düzlemsel mekanizma kütüphanesi sayesinde vinç, ekskavatör gibi hidrolik tahrikle çalışan makinaların 1D simülasyonlarını gerçekleştirebilirsiniz.

Hidrolik ve mekanik bileşenler arasındaki etkileşimi, sistemin dinamik davranışlarını ürün ön tasarım aşamasındayken görebilir ve bu sayede hızlı bir şekilde yeniden boyutlandırma yapılabilirsiniz.
 
Aşağıdaki örnekte bir ekskavatörün, hidrolik, kontrol ve düzlemsel mekanizma komponentleri kullanılarak LMS AMESim yazılımında oluşturulmuş olan multi-fizik sistem modeli görülmektedir.

The post Ekskavatör, vinç vb. düzlemsel mekanizmaların LMS AMESim yazılımıyla 1D modellenmesi appeared first on .

LMS AMESim, mühendislik sistemlerinin simülasyonunu yapabilmek için son derece gelişmiş araçlarla modelleme ortamı sağlayan bir yazılımdır.

Hidrolik, pnömatik , elektrik ve mekanik sistemler ayrı ayrı veya bir arada modellenerek sistemlerin davranışları analiz edilebilmektedir.

Temel Özellikler:
– Steady-state ve transient analiz
– Lineer ve non-lineer sistemler
– Input/output analizi
– Titreşim ve order analizi
– Time-domain ve frequency-domain analizi
– MiL/SiL/HiL ve Real-Time test sistemleri
– CAE yazılımlarıyla entegrasyon
– 4500 den fazla multi-domain model içeren kütüphane (akışkan, termal, mekanik, elektromekanik, motor, vb.)

Sistem simülasyonun detayları ve LMS AMESim yazılımını kullanarak hangi problemleriniz çözebileceğinizi öğrenmek için hazırlanmış olan sesli eğitim videosu izlemek için tıklayınız.

The post Sistem Simülasyonu Nedir ? – Eğitim Videosu appeared first on .