Submit to FacebookSubmit to Google PlusSubmit to TwitterSubmit to LinkedIn

ΤΡΙΒΟΛΟΓΙΑ ΣΕ ΜΙΚΡΟ-ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ ΚΑΙ ΜΙΚΡΟ-ΤΟΥΡΜΠΙΝΕΣ

Το επιστημονικό αντικείμενο της Τριβολογίας ανήκει στο ευρύτερο γνωστικό πεδίο της Μηχανικής των Επιφανειών, μελετά δε τις βασικές έννοιες και τους μηχανισμούς που διέπουν τη σχετική κίνηση στοιχείων μηχανολογικών συστημάτων και διατάξεων.

Η ερευνητική εργασία τριών Ελλήνων ερευνητών - μελών ΔΕΠ του Εθνικού Μετσόβιου Πολυτεχνείου και του Πανεπιστήμιου Πατρών - έχει εφαρμογή στη βελτίωση της λειτουργίας εδράνων μικρο-κινητήρων και μικρο-τουρμπινών, συμβάλλοντας στην αύξηση της ικανότητας παραλαβής φορτίου, με ταυτόχρονη μείωση των απωλειών τριβής.

Η συγκεκριμένη έρευνα απέσπασε τιμητική διάκριση από την Αμερικανική Εταιρία Μηχανολόγων Μηχανικών στο Συνέδριο «ASME Turbo Expo 2010» για τη συμβολή της στη βελτίωση της απόδοσης μικρο-κινητήρων και μικρο-τουρμπινών.

Ερευνητική εργασία στην περιοχή της μικρο-τριβολογίας: βελτιστοποίηση τεχνητής επιφανειακής τραχύτητας μικρο–εδράνων

ΒΕΛΤΙΣΤΟΠΟΙΗΣΗ ΤΗΣ ΓΕΩΜΕΤΡΙΑΣ ΩΣΤΙΚΩΝ ΜΙΚΡΟ-ΕΔΡΑΝΩΝ ΜΕ ΣΧΕΔΙΑΣΜΕΝΗ ΤΕΧΝΗΤΗ ΤΡΑΧΥΤΗΤΑ

Στόχος της εργασίας των τριών επιστημόνων είναι η βελτιστοποίηση της γεωμετρίας ωστικών μικρο-εδράνων με σχεδιασμένη τεχνητή τραχύτητα. Εν προκειμένω, η χρησιμοποιούμενη μεθοδολογία συνίσταται στην αριθμητική επίλυση των εξισώσεων της Ρευστομηχανικής (εξισώσεις Navier-Stokes), σε συνδυασμό με τη χρήση αλγορίθμων βελτιστοποίησης (εξελικτικοί αλγόριθμοι, σε συνδυασμό με μεθόδους τοπικής αναζήτησης - local search methods).

Τα έδρανα μοντελοποιούνται ως μικρο-κανάλια, αποτελούμενα από ένα κινούμενο και ένα ακίνητο τοίχωμα. Το κινούμενο τοίχωμα θεωρείται λείο, ενώ το ακίνητο τοίχωμα είναι διαμορφωμένο με τεχνητή επιφανειακή τραχύτητα (artificial surface texturing), με τη μορφή περιοδικών μικρο-κοιλοτήτων τραπεζοειδούς διατομής. Η έκταση της επιφάνειας με μικρο-κοιλότητες, καθώς και η ακριβής γεωμετρία αυτών, ορίζονται παραμετρικά. Στο πρόβλημα βελτιστοποίησης, η αντικειμενική συνάρτηση (προς μεγιστοποίηση) είναι η αδιαστατοποιημένη ικανότητα παραλαβής φορτίου (load carrying capacity). Από την επίλυση του προβλήματος για παράλληλα έδρανα προκύπτουν, για διαφορετικές τιμές του αριθμού των μικρο-κοιλοτήτων, βέλτιστες τραπεζοειδείς γεωμετρίες. Όλες χαρακτηρίζονται από σημαντικά επίπεδα παραλαμβανόμενου φορτίου. Περαιτέρω ανάλυση δεικνύει ότι οι προκύπτουσες βέλτιστες γεωμετρίες μπορούν να αυξήσουν σημαντικά την ικανότητα παραλαβής φορτίου καί σε μη παράλληλα ωστικά έδρανα.

ΒΡΑΒΕΙΟ ΚΑΛΥΤΕΡΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ ΑΜΕΡΙΚΑΝΙΚΗ ΕΤΑΙΡΕΙΑ ΜΗΧΑNΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ

H ερευνητική εργασία: Evolutionary Optimization of Micro-Thrust Bearings with Periodic Partial Trapezoidal Surface Texturing, που εκπονήθηκε από τον κ. Χρήστο Παπαδόπουλο, Λέκτορα, και τον κ. Λάμπρο Καϊκτσή, Επίκουρο Καθηγητή, της Σχολής Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών του ΕΜΠ, και τον κ. Παντελή Νικολακόπουλο, Λέκτορα του Τμήματος Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πατρών, παρουσιάσθηκε στο Διεθνές συνέδριο “ASME Turbo Expo 2010” (Γλασκώβη, Ιούνιος, 2010) και απέσπασε το βραβείο καλύτερης εργασίας από την Επιτροπή "Microturbines and Small Turbomachinery" της American Society of Mechanical Engineers.

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ

Χρήστος Παπαδόπουλος, (Λέκτορας) και Λάμπρος Καϊκτσής , (Επίκουρος Καθηγητής)
Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών, Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΠΑΤΡΩΝ

Παντελής Νικολακόπουλος, (Λέκτορας)
Τμήμα Μηχανολόγων & Αεροναυπηγών Μηχανικών, Πανεπιστήμιο Πατρών


http://www.asmeconferences.org/te10/ http://www.asme.org/ http://www.naval.ntua.gr/ http://www.mead.upatras.gr/ Microturbines, and Small Turbomachines Committee