Investigation of Hydrodynamic Erosion of Material Using Pulsating Water Jet

Aravindh Ragothaman

Diplomová práce

Anotace:

V této práci jsou zkoumány hydrodynamické erozní vlastnosti nerezové oceli AISI316L při použití pulzujících vodních paprsků pod úhly 15°, 30°, 45° a 90°. Hydrodynamická eroze je závažným problémem ve větrné energetice, leteckém průmyslu a v průmyslových zařízeních, zejména pokud je způsobena deštěm. Cílem této studie je vyhodnotit účinnost pulzujících vodních trysek při snižování erozního poškození povrchů AISI316L simulací deště. V experimentálních podmínkách, které odrážely skutečné podmínky, s nimiž se setkávají lopatky větrných turbín, generátory horkého vzduchu a povrchy letadel, byl replikován dopad deště pod různými úhly. Zjištění ukazují, že rychlost a průběh eroze se liší v závislosti na úhlu proudu, přičemž některé úhly vykazují lepší odolnost vůči erozi než jiné. Tato studie nabízí zasvěcené informace o možném využití pulzujících vodních trysek k prevenci eroze v různých průmyslových podmínkách a otevírá prostor pro další zdokonalení a použití této nové strategie.

Abstract:

AISI316L stainless steel hydrodynamic erosion properties are examined in this work using pulsating water jets angled at 15°, 30°, 40°, and 90°. Hydrodynamic erosion is a major problem in wind energy, aerospace, and industrial equipment industries, especially when it's caused by rain. Evaluate to effectiveness pulsing jet water in reducing erosion damage on AISI316L surfaces by simulating rain. Rain impact at various angles was replicated in experimental settings, which mirrored real-world conditions experienced by wind turbine blades, hot air generators, and aircraft surfaces. The findings show that erosion rates and patterns vary according to jet angle, with some angles showing better resistance to erosion than others. This study offers insightful information about the possible use of pulsing water jets to prevent erosion in various industrial contexts, opening the door for additional refinement and application of this novel strategy.

Klíčová slova

Eroze vodních kapek, pulzující vodní proud, hydrodynamická eroze, efekt vodního kladiva.

Keywords

Water droplet erosion, Pulsating Water jet, Hydrodynamic erosion, Water Hammer effect

Jazyk práce: angličtina

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 13. 5. 2024

Obhajoba závěrečné práce

• Vedoucí: Akash Nag
• Oponent: Lenka Čepová

VŠB – Technická univerzita Ostrava

Fakulta strojní

Magisterský studijní program:
Strojírenská technologie