A Search of an Inducer Geometry that is Beneficial for Lifting Parameters of a Lifted Object of a Selected Shape

• Autorzy: Bastian Bartosz , Gawarkiewicz Rafał

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0013.6556

Warianty tytułu

PL

Poszukiwanie geometrii wzbudnika korzystnego dla parametrów unoszenia obiektu o wybranym kształcie

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The literature describes acoustic levitation phenomena with the utilization of air squeeze film between the vibrating inducer and the lifted object. The objective of the study is to determine the shape of the inducer with vibration characteristics that would allow the levitation of an object of the assumed geometry. In this paper, the influence of the dimension ratio of the inducer on the frequency of the first mode of vibration was presented. CFD calculations for a selected dimension series were performed with the goal of the determination of lifting conditions. The data obtained from the analysis will be used to manufacture an inducer that will serve as an experimental verification for the fluid dynamics calculation.

PL

W literaturze opisywane jest zjawisko lewitacji akustycznej z wykorzystaniem efektu wyciskania powietrza ze szczeliny między drgającym wzbudnikiem a unoszonym obiektem. Celem badań jest znalezienie takiego kształtu wzbudnika, którego charakterystyka drgań pozwalałaby na lewitację obiektu o założonej geometrii. W opracowaniu określono wpływ wymiarów wzbudnika na kształt oraz częstotliwość jego pierwszej postaci drgań własnych. Dla wybranego przypadku wykonano symulacje CFD w celu określenia warunków unoszenia. Uzyskane wyniki analiz posłużą do wykonania wzbudnika w celu przeprowadzenia weryfikacyjnych badań eksperymentalnych.

Słowa kluczowe

EN

acoustic levitation; modal analysis; CFD

PL

lewitacja akustyczna; analiza modalna; CFD

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 5
• Strony: 13--17
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., rys.

Twórcy

autor

Bastian Bartosz

• Gdansk University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Machine Design and Vehicles Department, G. Narutowicza 11/12 Street, 80-233 Gdańsk, Poland

autor

Gawarkiewicz Rafał

• Gdansk University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Machine Design and Vehicles Department, G. Narutowicza 11/12 Street, 80-233 Gdańsk, Poland

Bibliografia

• 1. Li J., Cao W., Liu P. and Ding H.: “Influence of gas inertia and edge effect on squeeze film in near field acoustic levitation,” Applied Physics Letters, vol. 96, no. 24, 2010, pp. 1–3.
• 2. Brunetière N., Blouin A. and Kastane G.: “Conditions of Lift-Off and Film Thickness in Squeeze Film Levitation,”Journal of Tribology, vol. 140, no. 3, (1–6) 2017, pp. 031705.
• 3. Pinkuan L., Jin L., Han D. and Wenwu C.: “Modeling and experimental study on near-field acoustic levitation by flexural mode,” IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, vol. 56, no. 12, 2010, pp. 2679–2685.
• 4. Stolarski T. A., Gawarkiewicz R. and Tesch K.: “Acoustic journal bearing - A search for adequate configuration,” Tribology International, vol. 92, 2015, pp. 387–394.
• 5. Gawarkiewicz R.: “Search for the most useful geometry of an acoustic journal bearing,” Tribologia, vol. 3/2017, 2017, pp. 57–66.
• 6. Bucher I., Shaham R., Ilssar D., Gabai R. and Cohen N.: “A rotational traveling wave based levitation device – Modelling, design, and control,” Sensors and Actuators A: Physical, vol. 255, 2016, pp. 34–45.
• 7. Ueha S., Hashimoto Y . and Koike Y .: “Non-contact transportation using near-field acoustic levitation,” Ultrasonics, vol. 1, no. 26–32, 2000, p. 38.
• 8. Ide T., Friend J., Nakamura K. and Ueha S.: “A non-contact linear bearing and actuator via ultrasonic levitation,” Sensors and Actuators, A: Physical, vol. 2, no. 740–747, 2007, p. 135.
• 9. Russel D.: “Vibrational Modes of a Circular Membrane,” 21 01 1998. [Online]. Available: https://www.acs.psu.edu/drussell/demos/membranecircle/circle.html. [Accessed 2019 06 28].

Uwagi

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).