Naslov
Dizajn i proračun cilindričnog industrijskog filterskog uređaja zraka uz primjenu CFD analize
(Design and calculation of cylindrical industrial air filter device with use of CFD analysis)

Autori
Mandić, Matej

Vrsta, podvrsta i kategorija rada
Ocjenski radovi, diplomski rad, diplomski

Fakultet
Strojarski fakultet u Slavonskom Brodu

Mjesto
Slavonski Brod

Datum
21.09

Godina
2016

Stranica
48

Mentor
Kozak, Dražan

Ključne riječi
dizajn ; filtarski uređaji ; CFD analiza ; čvrstoća ; optimiranje
(design ; filtering device ; CFD analysis ; strength ; optimisation)

Sažetak
Kako bi se smanjila emisija štetnih plinova te poboljšala kvaliteta okolnog zraka ili zraka u radnoj prostoriji potrebno je očistiti čestice ispušnih plinova. Čistoća zraka postiže se pravilnim postupkom filtracije čestica radnog plina. Prema zahtjevima skupljenim kroz dugogodišnje iskustvo tvrtke „Tehno – Filter“ d.o.o. dizajnirano je kućište cilindričnog industrijskog filtarskog uređaja zraka. Važno je napomenuti da proizvod nije dizajniran prema normama, već su korištena znanja stečena kroz cjelokupni studij kao što su znanja iz: mehanike, elemenata strojeva, čvrstoće 1 i 2, mehanike fluida, računalom podržanog konstruiranja, numeričkih metoda, numeričkog modeliranja i simulacija, optimiranja konstrukcija, metode konačnih elemenata i dr. Također, bitno je naglasiti da su proračuni nastrujavanja i čvrstoće rađeni u edukativnim verzijama te zbog ograničenja broja elemenata i broja čvorova nije se mogla provesti konvergencija rezultata pri većim vrijednostima elemenata. Model cilindričnog filtera izrađen je u softveru SolidWorks Premium 2016. Izrađeno je nekoliko verzija proizvoda dok se nije postigla zadovoljavajuća konstrukcija sa stajališta funkcijske i tehnološke izvedivosti. Nadalje, provedena je više fizikalna analiza u softveru ANSYS Workbench - u. Analiza nastrujavanja zraka provedena je koristeći softver ANSYS CFX. Na temelju analize nastrujavanja zraka i raspodjele tlaka po stjenki konstrukcije filtarskog uređaja provedena je analiza čvrstoće u ANSYS Static Structural i optimiranje modela u ANSYS DesignXplorer - u. Optimirani model služi kao orijentacijski model za daljnje analize djelovanja kritičnih opterećenja (potlak i pretlak). Proračunom čvrstoće optimirane konstrukcije pri radnom tlaku maksimalna naprezanja iznose 114, 03 MPa. Za uvjete visoke vrijednosti pretlaka maksimalna naprezanja iznose 378, 09 MPa, a za visoke vrijednosti potlaka 534, 91 MPa. Optimiranu konstrukciju potrebno je doraditi s ciljem smanjenja naprezanja u slučaju kritičnih opterećenja. U radu je prikazana sprega CAD i CAE tehnologija u procesu razvoju novog proizvoda.

Izvorni jezik
Hrvatski

Znanstvena područja
Strojarstvo

POVEZANOST RADA