Wpływ modeli połączeń elektrod i belek na dokładność wyników w analizie drgań

• Autorzy: Nowak A.

Warianty tytułu

EN

Influence of connection modelling of electrodes with beams on the accuracy of the results in the analysis of vibration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono model numeryczny umożliwiający symulację drgań elektrod osadczych wywołanych siłą impulsową w procesie strzepywania pyłu. Do modelowania układu elektrod zastosowano dwie metody: odkształcalnych i sztywnych elementów skończonych (SES). Pola przemieszczeń translacyjnych i rotacyjnych powłok aproksymowano, stosując własny element prostokątny o 24 wielkościach węzłowych. Celem pracy jest określenie wpływu sposobu łączenia elektrod i belek na przyspieszenia styczne i normalne do powierzchni elektrod. Opracowane modele połączeń umożliwiają stosowanie elementów sprężysto-tłumiących, które odbierają ruchom względnym łączonych elementów dowolne translacyjne i rotacyjne przemieszczenia względne. Pewne ograniczenia ruchów względnych są konieczne ze względów konstrukcyjnych, inne nie. Przeprowadzone symulacje umożliwiają sformułowanie wniosków co do wpływu połączenia na przyspieszenia, a tym samym na efektywność strzepywania.

EN

Computer model, which enable us to analyse vibrations of the system of the collecting electrode is presented in the work. Two methods are used for modelling of the collecting electrode system: the classical finite element method (FEM) and the rigid finite element method (RFEM). The collecting electrodes are modelled by means of the FEM, in which a new shell rectangular element with 24 node values approximates translations and rotations of shells. The main aim of this work is to determine an influence of connection type of shell and beam elements on the tangent and normal accelerations to the surface of the collecting electrodes. Developed models allow us to use spring-damping elements, which take relative displacements (translational and/or rotational) away from relative motions of the combined elements.Certain limitations of relative motions are necessary for structural reasons, others do not. The simulations allow us to draw conclusions about the influence of connection parameters on accelerations of electrodes, and thus on the efficiency of the dust removal process.Results of numerical calculations obtained by means of the model presented are compared with those obtained using experimental measurements. The quantitative analysis of the results is carried out by means of two different indicators: verifiability ratio FAC2 and hit rate qε

Słowa kluczowe

PL

elektroda; analiza drgań; MES (metoda elementów skończonych); metoda sztywnych elementów skończonych

EN

electrode; vibration analysis; FEM; rigid finite element method

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej. Oddział Gliwice
• Czasopismo: Modelowanie Inżynierskie
• Rocznik: 2012
• Tom: T. 12, nr 43
• Strony: 219--230
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz.

Twórcy

autor

Nowak A.

• Katedra Transportu i Informatyki, Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Białej,

Bibliografia

• 1. Chang J.C., Hanna S.R.: Technical descriptions and user's guide for the BOOT statistical model evaluation software package, Version 2.O., 2005.
• 2. HuangM., ZhaoZ., ShenC.:An effective planar triangular element with drilling rotation. "Finite Elements in Analysis and Design", 2010, Vol. 46, p. 1031-1036.
• 3. Kim S.H., Lee K.W.: Influence of contaminated discharging electrode and collection plates on particie collection characteristics of ESP.In: Proc: ICESP VII, Korea, 1998.
• 4. Long Z., Yao Q., Song Q., Li S.: A second-order accurate finite volume method for the computation of electrical conditions inside a wire-plate electrostatic precipitator on unstructured meshes.„Journal of Electrostatics" 2009, Vol. 67, No. 4, p. 597-604.
• 5. Łasica A.: Analiza rozkładu pola elektrycznego w komorze elektrofiltru dla różnych układów elektrod. „Przegląd Elektrotechniczny" 2008, 10, s. 60-63.
• 6. Meroth A.M., Gerber T., Munz C.D., Schwab A.J.: A model of the non-stationary charge flow in an electrostatic precipitator.In: Proc: ICESP VI, 1996, Budapest, Hungary.
• 7. Neimarlija N., Demirdżić L, Muzaferij S.: Finite volume method for calculation of electrostatic fields in electrostatic precipitators.„Journal of Electrostatics" 2009, Vol. 67, Iss. l,p. 37-47.
• 8. Nowak A: Modelowanie i pomiary drgań elektrod osadczych elektrofiltrów suchych. Bielsko-Biała : Wyd. Nauk. ATH, 2011. Rozprawy Naukowe 35,
• 9. Nowak A.: Pomiarowa ocena jakości drgań sekcji elektrod zbiorczych elektrofiltru. „Pomiary, automatyka, kontrola" 2011, 3, Vol. 57, s. 277-280.
• 10. Rakowski G., Kacprzyk Z.: Metoda elementów skończonych w mechanice konstrukcji. Wyd. 2. Warszawa: Ofic Wyd. Pol. Warsz., 2006.
• 11. Sarna M.: Influence of dust re-entrainment and skew gas-flow technology on ESP efficiency. In: Proc: ICESP VIII, 2001, Birmingham, USA.
• 12. Strehlow A., Schmoch M.: Comparison of techniques for electrode rapping in electrostatic precipitators.In: Proc: ICESP VIII, 2001, Birmingham,USA.
• 13. Szczotka M.: Metoda sztywnych elementów skończonych w modelowaniu nieliniowych układów w technice morskiej. Rozprawa habilitacyjna. Gdańsk: Wyd. Pol. Gdańskiej, 2011. Monografie: 107.
• 14. Szczotka M., Wojciech S., Maczyński A.: Mathematical model of a pipelayspread. "The Archive of Mechanical Engineering" 2007, Vol. LIV, No. 1, p. 27-46.
• 15. VDI Guideline on environmental meteorology - prognostic microscale wind field models - evaluation for flow around buildings and obstacles, 3783 part 9,Dusseldorf, 2005.
• 16. Wittbrodt E., Adamiec-Wójcik I., Wojciech S.: Dynamics of flexible multibody systems rigid finite element method. Berlin Heidelberg New York: Springer, 2006.
• 17. Zienkiewicz O.C., Taylor R.L., Zhu J.Z.: The finite element method: its basis and fundamentals. 6* ed., reprint, - Amsterdam : Elsevier Butterworth Heinemann, 2006.