Theoretical analysis of hydrodynamic machine blade.

• Autorzy: Paczkowski T. , Sawicki J.

Warianty tytułu

PL

Teoretyczna analiza obróbki elektrochemicznej łopatki maszyny przepływowej.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this work there has been presented a theoretical analysis of ECM machining of a hydrodynamic machine blade. Physical phenomena occuring in the inter electrode gap have been described with partial differential equation system resulting from the balance of mass, momentum, and energy of the electrolyte flowing in the gap. The equations formulated in the work describing the hydrodynamic machine blade surface shape evolution and the electrolyte flow (mixture of liquid and gas) in the gap, were simplified and then solved in part analytically, in part numerically. For complex machining parameters there have been performed calculation illustrated with distribution charts: volume fraction, temperature, gap thickness, mean flow velocity, pressure and current density. Using the method of superposition of the achieved solution for flat cross-sections of the blade its shape change evolution occures also along the blade. Modified shape of the hydrodynamic machine blade was built on the curves obtained in result of calculations of both profiles shape evolution of the hydrodynamic machine blade.

PL

W pracy przedstawiono teoretyczną analizę obróbki ECM łopatki maszyny przepływowej. Zjawiska fizyczne występujące w szczelinie międzyelektrodowej opisano układem równań różniczkowych cząstkowych wynikających z bilansu masy, pędu i energii elektrolitu przepływającego w szczelinie. Równania opisujące ewolucję kształtu powierzchni łopatki maszyny przepływowej oraz przepływ elektrolitu (mieszaniny cieczy i gazu) w szczelinie uproszczono, a następnie rozwiązano częściowo analitycznie, częściowo numerycznie. Dla przyjętych parametrów obróbki przeprowadzono obliczenia, określono rozkład koncentracji objętościowej fazy gazowej, temperatury, grubości szczeliny, średniej prędkości przepływu, ciśnienia oraz gęstości prądu. Wykorzystując metodę superpozycji dla otrzymanych rozwiązań dla płaskich przekrojów poprzecznych łopatki, wyznaczono ewolucję kształtu łopatki również w kierunku wzdłuż pióra łopatki. Zmodyfikowaną łopatkę maszyny przepływowej oparto na krzywych uzyskanych w wyniku prowadzonych obliczeń ewolucji kształtu obu profili łopatki maszyny przepływowej.

Słowa kluczowe

EN

computer simulation; electrochemical machining; electrolyte flow; blade

PL

symulacja komputerowa; obróbka elektrochemiczna; przepływ elektrolitu; łopatka

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN ; De Gruyter
• Czasopismo: Advances in Manufacturing Science and Technology
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 28, nr 3
• Strony: 57--71
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paczkowski T.

• University of Technology & Agriculture, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Prof. Sylwestra Kaliskiego 7, 85-791 Bydgoszcz

autor

Sawicki J.

• University of Technology & Agriculture, Faculty of Mechanical Engineering, ul. Prof. Sylwestra Kaliskiego 7, 85-791 Bydgoszcz

Bibliografia

• [1] A. RUSZAJ: Niekonwencjonalne metody wytwarzania elementów maszyn i narzędzi. IOS, Kraków 1999.
• [2] J. KOZAK: Kształtowanie powierzchni obróbką elektrochemiczną bezstykową (ECM). Prace Naukowe PW, Mechanika 41. Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1976.
• [3] J. KOZAK: Zagadnienie geometrii elektrod w procesie kształtowania elektrochemicznego. Arch. Bud. Maszyn, 14(1967)2.
• [4] J. KOZAK: Mathematical Models for Computer Simulation of Electrochemical Machining Process. J. Materials Processing Technology, 76(1976).
• [5] L. DĄBROWSKI: Podstawy komputerowej symulacji kształtowania elektrochemicznego. Prace Naukowe, Mechanika 154, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992.
• [6] A.D. DAVYDOV, J. KOZAK: Vysokoskorostnye elektrokhimicheskoe formoobrazovanie. Nauka, Moskva 1990.
• [7] K. ŁUBKOWSKI: Stany krytyczne w obróbce elektrochemicznej. Prace Naukowe, Mechanika 163. Oficyna Wydawnicza PW, Warszawa 1996.
• [8] R. GRYBOŚ: Podstawy mechaniki płynów. PWN, Warszawa 1998.
• [9] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Symulacja komputerowa procesu ECM w oparciu o dwuwymiarowy model przepływu elektrolitu między płaskimi elektrodami. Zeszyty Naukowe ATR, Mechanika 53, 2002.
• [10] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Modelowanie przepływu elektrolitu w szczelinie międzyelektrodowej w obróbce elektrochemicznej. Proc. National Conference with International Participation. Svratka, Czech Republic, Academy of Sciences of the Czech Republic 2002.
• [11] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Wpływ koncentracji wodoru w elektrolicie na ewolucję kształtu przedmiotu obrabianego, wybrane zagadnienia obróbek skoncentrowaną wiązką energii. Red. M. Styp-Rekowski. BTN, Bydgoszcz 2003.
• [12] T. PACZKOWSKI, J. SAWICKI: Modelowanie ewolucji kształtu powierzchni łopatki w obróbce elektrochemicznej elektrodą drgającą roboczą, Mat. IX Konferencji Przepływowe maszyny wirnikowe. Red. K.E. Oczoś, Rzeszów 2003.