Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Challenges and Methods in Analyzes of the Heat Transfer in Polymer Dry Bearings

Kasza K., Matysiak Ł., Król A.

Tribologia

|

2018

|

nr 6

71--78

EN

Heat generation and dissipation in dry polymer bearings are important aspects in their design and operation, because the overheating may lead to fast wear or product damage. The estimation of the maximum temperature under defined load conditions is crucial, but it is also a challenging task. Firstly, it is difficult to measure temperature directly at the contact surface between the bearing and the shaft. Secondly, thermocouples that are commonly used as the temperature sensors might create measurement errors. The work presented in this paper utilizes the numerical model of a polymer bearing for the analysis of the internal temperature field. The model is validated with use of experimental data; and, in order to mitigate the measurement errors of the thermocouple sensor, their geometry and properties are included in the simulation model. The achieved agreement between simulation and experimental temperatures is 10% on average, and it is judged that the numerical model may be applied for thermal analysis of the polymer bearing. The obtained results confirm the influence of the thermocouples with metallic sheaths on the temperature distribution inside the tested polymer bearing. It is shown that the value of the measurement errors depends on the layout of thermocouples and might be significantly reduced by their proper arrangement. It is believed that the presented approach for the analysis of thermal performance of dry polymer bearings might be applied to similar cases, which are characterized by large temperature gradients and require temperature sensors, that are made of the materials of high thermal conductivity.

PL

Generacja ciepła i jego rozprowadzenie stanowi ważny element przy projektowaniu i użytkowaniu suchych łożysk polimerowych, ponieważ wysoka temperatura może prowadzić do szybszego zużycia materiału i uszkodzenia łożyska. Dlatego też koniecznym jest określenie maksymalnej temperatury występującej przy pracy łożyska. Wyznaczenie maksymalnej temperatury przy zadanym obciążeniu niesie ze sobą kilka wyzwań, mianowicie nie jest możliwy pomiar bezpośrednio na powierzchni styku łożyska i wału, oraz zastosowanie typowych czujników temperatury może prowadzić do dużych błędów pomiarowych. W publikacji pokazano możliwość zastosowania modelu numerycznego do analizy rozkładu temperatury w łożysku, a walidacja zaproponowanego modelu została dokonana w oparciu o wyniki eksperymentalne. Wykazano konieczność uwzględnienia w geometrii układu kształtu i sposobu rozmieszczenia czujników termoparowych, które mogą istotnie wpływać na mierzone wartości temperatury. Ostatecznie różnice pomiędzy wartościami zmierzonymi i wyliczonymi w zaproponowanym modelu nie przekraczały 10%, co pozwoliło uznać ten model za właściwy do analizy termicznej wybranego łożyska polimerowego.

2

Development, validation and application of the simulation tool for designing and processing of epoxy made electrical apparatus

Kasza K., Matysiak Ł.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2013

|

R. 59, nr 10

1143--1147

EN

: The electrical, mechanical and thermal properties of the epoxy resin make it an excellent insulation material used for various medium- and high- voltage electrical apparatus. However, its final properties depend on the quality of the manufacturing process, called reactive molding. The selection of right process parameters is difficult and the application of advanced computer simulations is proposed instead of time consuming trial-and-error approach and experiments. In the paper a simulation model for the complete reactive molding process is presented. The numerical tool is based on the mass and heat transfer simulations combined with structural analyses. The model description includes set of governing equations, information about dedicated material models, results obtained from validation and results from example application of the tool. At the end the fully automated calculation platform is discussed. It enables utilization of the complex tool by production and design engineers, who has no knowledge and skills in numerical modeling.

PL

Żywice epoksydowe stanowią doskonały materiał izolacyjny wykorzystywany na szeroką skalę w urządzeniach elektrycznych średniego i wysokiego napięcia. Wiąże się to z bardzo dobrymi parametrami dielektrycznymi, mechanicznymi jak również cieplnymi tej grupy tworzyw sztucznych. Jednakże ostateczne właściwości izolacji żywicznej zależą w dużym stopniu od jakości procesu jej wytwarzania, znanego jako formowanie reaktywne. Dobór odpowiednich parametrów produkcyjnych jest trudny ze względu na złożoność omawianej technologii i wymaga przeprowadzenia czasochłonnych oraz kosztownych prób eksperymentalnych. W związku z tym zaproponowano alternatywne rozwiązanie opierające się na zaawansowanych symulacjach komputerowych. W niniejszej publikacji przedstawiono podejście symulacyjne, które pozwala na pełną analizę procesu formowania reaktywnego. Opracowane narzędzie symulacyjne zostało oparte na obliczeniowej mechanice płynów oraz przepływie ciepła w sprzężeniu z analizą strukturalną. Opis podstawowych równań wykorzystywanych w tego typu symulacjach uzupełniono o modele definiujące specyficzne własności materiałowe żywic epoksydowych. Zaprezentowane zostały również wyniki eksperymentalne uzyskane w ramach przeprowadzonej walidacji rozwiniętego podejścia symulacyjnego, a także przykłady użycia symulacji komputerowych w analizach rzeczywistych produktów wytwarzanych w technologii formowania reaktywnego. Ponadto, w dalszej części artykułu omówiono platformę obliczeniową służącą do automatycznych symulacji, która umożliwia projektantom oraz inżynierom produkcji, nie posiadającym wiedzy oraz umiejętności w dziedzinie modelowania numerycznego, wykonywać skomplikowane symulacje komputerowe.

3

eRAMZES – a new web-based tool for reactive moulding simulations

Płatek R., Matysiak Ł., Banaś M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2013

|

R. 110, z. 1-M

325--332

EN

This paper describes a unique multiphysics simulation tool allowing one to analyse and optimize the reactive moulding process used for the production of epoxy resin based electrical insulation in many power products. The presented methodology offers fully automated numerical computations of the mentioned process excluding the requirement for high knowledge and experience of the tool end-user in the area of computer simulations.

PL

W artykule przedstawiono unikalne narzędzie do multifizycznych symulacji pozwalające na analizę i optymalizację procesu formowania reaktywnego używanego do produkcji żywicznej izolacji elektrycznej w wielu produktach elektroenergetycznych. Przedstawiona metodologia oferuje w pełni zautomatyzowane obliczenia numeryczne wspomnianego procesu wykluczając konieczność posiadania przez użytkownika narzędzia dogłębnej wiedzy i doświadczenia w dziedzinie symulacji komputerowych.

4

Modelowanie procesu wytwarzania urządzeń elektroenergetycznych z izolacją kompozytową

Kasza K., Matysiak Ł.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

R. 88, nr 5a

135-138

PL

Zaawansowane symulacje komputerowe są bardzo pomocnym narzędziem przy projektowaniu urządzeń elektrycznych i procesu ich wytwarzania. W artykule opisano zastosowanie obliczeń komputerowych do analizy i optymalizacji wybranych etapów procesu wytwarzania papierowo-żywicznych izolatorów przepustowych i kompozytowych izolatorów liniowych, takich jak suszenie papieru, utwardzanie żywicy i wulkanizacja silikonu. Omówiono również zastosowanie symulacji komputerowych do analizy wytrzymałościowej papierowo-żywicznego izolatora przepustowego poddanego obciążeniu sejsmicznemu.

EN

The advanced computer simulations are valuable tool in development of electrical apparatus and their manufacturing process. This paper presents application of numerical calculations to analysis and optimization of selected steps of the manufacturing process of the epoxy-paper bushings and composite insulators, such as paper drying process, epoxy curing and silicone molding. The application of computer simulations to mechanical analysis of the dry bushing exposed to seismic load is also shown.