Mining - Informatics, Automation and Electrical Engineering
Loading...
ISSN 2450-7326
e-ISSN: 2449-6421
Issue Date
2023
Volume
Number
No. 3 (555)
Description
Journal Volume
Projects
Pages
Articles
Rapid prototyping of water nozzles using CFD modeling and 3D printing results
(Wydawnictwa AGH, 2023) Buksa, Dominik; Madejski, Paweł; Karch, Michał
In recent years, there has been greater interest in rapid prototyping methods employed in various industries. Prototypes are increasingly often made using 3D printing technology, which is mainly due to the relatively low costs of developing and producing such a structure and the short time needed for their physical production. The work presents the possibility of using rapid prototyping techniques, such as water propulsion nozzles. They are mainly used in the energy industry, e.g. for the production of water mist in jets or condensers. Such nozzles enable the formation of a stream, and its range and efficiency depend on the design requirements. CFD (computational fluid dynamics) tools and 3D printing will be used to assess the nozzle’s effectiveness. A 3D printer based on FDM technology was used to produce nozzle prototypes. The CFD results were verified with experiment. Analyzes for four different nozzle shapes are presented and the discrepancies between the results of the initial experimental and numerical analyses are explained. To indicate the imperfections resulting from 3D printing, a 3D scanner was used to show the internal cross-section of the nozzle. The research conducted indicates the significant potential of 3D printing in rapid prototyping and its effectiveness in creating functional models for various engineering applications.
Szybkie prototypowanie dysz wodnych z wykorzystaniem wyników modelowania CFD oraz druku 3D
(Wydawnictwa AGH, 2023) Buksa, Dominik; Madejski, Paweł; Karch, Michał
W ostatnich latach zwiększa się zainteresowanie metodami szybkiego prototypowania, które wykorzystywane są w różnych gałęziach przemysłu. Prototypy coraz częściej są wykonywane w technologii druku 3D, co wynika głównie ze względnie niskich kosztów opracowania i wytworzenia takiej konstrukcji oraz krótkiego czasu potrzebnego na ich fizyczne wykonanie. Praca przedstawia możliwości zastosowania technik szybkiego prototypowania na przykładzie wodnych dysz napędowych. Wykorzystywane są one głównie w energetyce, np. do produkcji mgły wodnej, w strumienicach czy skraplaczach. Dysze takie umożliwiają formowanie strugi, jej zasięgu czy wydajności w zależności od wymagań projektowych. W celu oceny efektywności dyszy wykorzystane zostaną narzędzia CFD (computational fluid dynamics) oraz druk 3D. Do wytworzenia prototypów dysz użyto drukarki 3D opartej na technologii FDM. Wyniki CFD zweryfikowano z eksperymentem. Przedstawiono analizy dotyczące czterech różnych kształtów dysz i wyjaśniono rozbieżności pomiędzy wynikami wstępnej analizy eksperymentalnej oraz numerycznej. By wskazać niedoskonałości wynikające z druku 3D, wykorzystano skaner 3D, za pomocą którego przedstawiono wewnętrzny przekrój dyszy. Przeprowadzone badania wskazują na znaczący potencjał druku 3D w szybkim prototypowaniu oraz jego skuteczność w tworzeniu funkcjonalnych modeli dla różnych zastosowań inżynieryjnych.
A study of the resistance of sucker rods to fatigue failure
(Wydawnictwa AGH, 2023) Gara, Paweł; Fedorovych, Yaroslav; Kopey, Bogdan
The article presents the results of laboratory tests on the fatigue of samples made from full-scale sucker rods of 15H2GMF steel in various corrosive environments. For comparison, similar tests were carried out on corrosion fatigue of samples made from fullscale sucker rods of steels 20N2M, 15H2NMF and 15N3MA. The limited endurance limit of the tested rods of 15H2GMF steel in formation water is 22 lower than that of 20N2M steel and 13 lower than that of 15H2NMF steel, and in an environment simulating the action of H2S it is 34 lower than that of 20N2M steel and 32 lower than that of steel 15H2NMF. The results were obtained using a complex surface method of strengthening sucker rods, which was developed in the laboratory of the Department of Oil and Gas Machines and Equipment of the Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas and tested at the NGVU “Dolynanaftogaz”.
Badanie odporności żerdzi pompowej na uszkodzenie zmęczeniowe
(Wydawnictwa AGH, 2023) Gara, Paweł; Fedorovych, Yaroslav; Kopey, Bogdan
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych zmęczenia próbek wykonanych z pełnowymiarowych żerdzi pompowych ze stali 15H2GMF w różnych środowiskach korozyjnych. Dla porównania podobne badania przeprowadzono dla zmęczenia korozyjnego próbek wykonanych z pełnowymiarowych żerdzi ze stali 20N2M, 15H2NMF i 15N3MA. Granica wytrzymałości badanych prętów ze stali 15H2GMF w solance złożowej jest o 22 niższa niż stali 20N2M i o 13 niższa niż stali 15H2NMF, a w środowisku symulującym działanie H2S jest o 34 niższa niż dla stali 20N2M i o 32 niższa od stali 15H2NMF. Przedstawione wyniki uzyskano przy zastosowaniu złożonej metody powierzchniowego wzmacniania żerdzi, która została opracowana w laboratorium Katedry Maszyn i Urządzeń Naftowych i Gazowych Narodowego Uniwersytetu Technicznego Nafty i Gazu w Iwano-Frankiwsku i przetestowana w NGVU Dolynanaftogaz.
A new approach to the assessment of the fatigue life of typical steel ropes
(Wydawnictwa AGH, 2023) Olszyna, Grzegorz; Rokita, Tomasz; Tytko, Andrzej
The issue of the future prediction of the technical condition of ropes during their operation is a very important issue related to the safety of use and operation of the devices. Steel wire ropes, as load bearing elements, are subject to degradation through various forms of wear during operation. Variable loads cause a complex state of stress in the wires, which translates into different tensile, twisting and surface pressures between the wires. Ropes are also exposed to difficult working conditions, e.g. corrosive environment, fatigue wear, which consequently leads to a weakening of their functional properties. Ropes, as responsible elements, require an accurate and at the same time simple way of predicting their failure-free operation in a simple and unambiguous manner. This article concerns a new approach to determining the fatigue life of steel ropes. The issue of safety related to steel ropes has been a difficult and ambiguous issue for many years to determine without knowing the fatigue life of the object. The paper discusses experimental and practical methods for determining the fatigue life of steel ropes.