Áramlástan Tanszék

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Gépészmérnöki Kar

Főbb ipari munkáink

  • Harkányi Gyógyfürdő III. medencéjének szimulációs vizsgálata
  • Pécsi Erőmű elektrofilter utáni sebesség- és koncentráció-eloszlás számítás
  • nTelos Pavilion /Harbor Center, Portsmouth, Virginia /USA/ szélterhelés-mérés. Megbízó: Span Systems Inc. / Spandome Center Kft.
  • új Duna híd modell a szélcsatornában /M8 autópálya - Dunaújváros/
  • DALLAS Fort Worth Airport /USA/ szélterhelés mérése. Megbízó: Span Systems Inc. / Spandome Center Kft.
  • Millenniumi Városközpont szennyezőanyag-terjedés
  • FORD személyautó utastéri légbefúvó tesztek. Megbízó: Cascade Engineering Europe
  • SuperGroup: nemzetiszínű szélforgók a pontonhídon 2003.03.15.
  • Budapest Sportcsarnok. Megbízó: Bouygues Hungária Kft.
  • Magyar Állami Operaház
  • DUNAFERR Acélművek Kft.
  • SPANDOME Center /USA/. Megbízó: Span Systems Inc. / Spandome Center Kft.
  • Széna tér (Mammut I- II) átszellőzés-vizsgálatok
  • Jégcsarnok /Essen, Németország/
  • FIOBCo Factory LLC épületre ható szélterhelés /U.A.E./
  • Las Vegas Henderson /USA/ szabadtéri színpad. Megbízó: Span Systems Inc. / Spandome Center Kft.
  • Dubai bevásárlóközpont /U.A.E./. Megbízó: Span Systems Inc. / Spandome Center Kft.
  • KFKI kutatóreaktor-baleset szimuláció
  • McDonald's logo szélterhelés-mérés
  • Lágymányosi híd világítótestjeinek szélcsatorna tesztje
  • Úszódaru
  • IKARUS Rt.
  • Autómodell
  • MOL Rt.
  • Paksi Atomerőmű Rt.
  • Terménysiló
  • Hannoveri városközpont

Referenciák részleteiben:

Harkányi Gyógyfürdő III. medencéjének szimulációs vizsgálata

Fürdőmedencék tervezésekor az egyik legfontosabb cél a vízminőség biztosítása üzemelés közben. A vízminőség szempontjából a szabad aktív klór koncentrációja, a víz hőmérséklete és tartózkodási ideje a legfontosabb számszerűsíthető paraméterek. Numerikus szimuláció segítségével vizsgálható a medence áramképe, így felfedhetők a kedvezőtlen holtterek, és meghatározható a vízminőségi paraméterek térbeli megoszlása. Vizsgálatunk célja a tervezési vagy áttervezési folyamat támogatása volt a konstrukciós változatokra érvényes áramlás jellemzőinek meghatározásával.

  • Látványelemek biztonságtechnikai ellenőrzése (kritikus sebességek, vízsugarakról a fürdőzőkre átadódó erő)
  • Függőleges és vízszintes örvények kimutatása
  • Szűrőkben lejátszódó folyamatok vizsgálata

Pécsi Erőmű elektrofilter utáni sebesség- és koncentráció-eloszlás számítás

Az ultrahangos elven működő térfogatáram-mérő szonda és a porkoncentráció-mérő szonda beépítése erőművi elektrosztatikus porleválasztó /elektrofilter/ utáni szekunder áramlásokkal terhelt-légcsatornába nagy körültekintést igényel, mivel a térfogatáram-mérő és emisszió-felügyeleti műszerekkel szemben fontos követelmény a mért adatok reprezentativitása. Ez azt jelenti, hogy az adott beépítési hely esetén a mért adatoknak meg kell egyeznie az adott teljes áramlási keresztmetszetre jellemző sebesség ill. porkoncentráció átlagértékekkel. A vizsgálat során az elektrofilter kilépő oldala és az elszívó ventilátor közötti légcsatornában szimuláltuk a forró füstgáz és porszemcse fázis áramlását, és az eredmények alapján javaslatot tettünk a reprezentativitást kielégítő szondapozíciókra.

  • Bonyolult áramlások feltérképezése
  • Átlagértékeket reprezentáló pontok kiválasztása
  • A mérőszonda helyének meghatározása

nTelos Pavilion /Harbor Center, Portsmouth, Virginia /USA/ szélterhelés-mérés

A Portsmouth-i Harbor Center szabadtéri színpad vizsgálata az építendő komplexum tengerhez való közelsége miatt volt különösen érdekes. A más épületek közelében épített sátortetőkhöz képest ebben az esetben viszonylag állandó, kevéssé ingadozó szélhatással kellett számolni. A vizsgálat célja a sátortetőre ható szélerő feltérképezése volt.

  • 1:150-es modell lépték, 300 m-es terület modellezése
  • Az apály/dagály jelenség figyelembevételével két tengerszintmagasság modellezése
  • Sátortető változatok vizsgálata
  • 6 jellemző szélirány figyelembe vétele
  • Szendvicsszerkezetű modell, így a beépített mérőpontokkal a külső és a belső nyomásmegoszlás mérése egyidejűleg lehetséges
  • 2x48 nyomásmérési pont
  • 400 Hz-es mintavétel 20 másodperces időtartamokban

Új Duna híd modell a szélcsatornában (M8 autópálya - Dunaújváros)

Az M8-as autópálya számára építendő híd az adott szerkezetű hidak közül a világon a legnagyobb. Ez a tény fokozottan ráirányította a figyelmet a hidaknál egyébként is kiemelkedően fontos kérdésre, hogy a szélterhelés hatása milyen eredménnyel járhat az adott beépítési környezet figyelembevételével. A munka célja a hídra ható szélerő és nyomaték, valamint a lengéseket okozó periodikus áramlási struktúrák feltérképezése volt.

  • 1:70-es modell léptékű szekciómodell
  • Alumínium alapszerkezet, részletes kidolgozás
  • Large-Eddy módszer alkalmazása a numerikus szimulációnál

DALLAS Fort Worth Airport /USA/ szélterhelés mérése

A Dallasi Repülőtér épülő 4-es terminálja a tervek szerint tartalmazott egy nagyméret ű sátortetőt. A sátortető és a tartóelemek szilárdsága szempontjából különösen nagy szerepe van a szélerő k ismeretének. Mivel azonban a sátortető két épület között húzódik, ezért a rá ható szélterhelés meghatározása pusztán az eddigi tapasztalatok alapján nem volt lehetséges. A munka célja a nyomásmegoszlások és így a szélterhelések meghatározása volt.

  • 1:200-as modell lépték
  • Melegen megmunkált 2 mm vastag plexi lemez a sátortető modellezéséhez
  • 6 kitüntetett szélirány vizsgálata
  • Olajköd, lézersík és speciális kamera alkalmazása az áramkép vizsgálatához

Millenniumi Városközpont szennyezőanyag-terjedés

A Millenniumi Városközpont létesítésével kapcsolatban felvetődött az aggály, hogy a Duna partján húzódó, nagyméret ű épületek csökkentik a Ferencváros közeli részeinek szellőzését, ezáltal növekszik a közlekedésből származó légszennyezettség. A vizsgálat célja a környező területek és a Millenniumi Városközpont új épületek hatására bekövetkező légszennyezettség-változásának meghatározása volt.

  • 1:500-as modell lépték alkalmazása
  • Rács és érdességi elemek alkalmazása az atmoszférikus határréteg szimulálásához
  • 200 épület részletgazdag, fából készült modellje
  • A Duna vízszintjének figyelembevétele
  • A forgalom szimulációja a fő utakon és a hidakon összesen 2 km-nek megfelelő vonalforrással
  • Egységjármű kibocsátás alkalmazása a forgalmi szerkezet figyelembevételére
  • 5 jellemző szélirány vizsgálata
  • 16 + 8 mérőhely alkalmazása
  • Homokeróziós módszer felhasználása az átszellőzés vizsgálatára

 

FORD személyautó utastéri légbefúvó tesztek

Egy új Ford személyautó utastéri légbefúvóinak (vezetőoldali oldalsó és középső befúvó-egységek) áramlási terének tesztjeit végeztük el egy modell műszerfal és lézersíkos áramlás láthatóvá tételi módszerrel. Követelmény, hogy a gépkocsi szellőztetésénél az utastéri egység lamellái segítségével mind a vízszintes, mind pedig a függőleges síkban adott területet terítsen be a kiáramló szellőző levegő. Olajköd-részecskék áramlásba juttatása után lézersíkos megvilágításban jól látható és digitálisan rögzíthető az áramkép. A beépítési tervek alapján pozícionált modell-műszerfalba épített vezetőoldali befúvóegységek együttes tesztelése eredményeképpen a FORD által támasztott követelményeket a tervező/gyártó így könnyen ellenőrizhette.
A személyautók utastéri légbefúvóinak a kiáramló légsugár tekintetében bizonyos követelményeket kell teljesíteniük: a vezető illetve utas oldali műszerfalba épített egységekből a kézzel állítható lamellák szélső állásánál a kiáramló levegőnek mind vízszintes, mind függőleges síkban az ún. EYE-ELLIPSE és H-POINT pozíciókat kell elérnie. Ezt az úgynevezett „air distribution” és „air path” tesztekkel kell a légbefúvó egységek gyártójának vagy beszállítójának bizonyítania. A légbefúvók áramlástani tesztjei lézersíkos ill. fénysíkos áramlás láthatóvá tételi módszerrel készültek.

 

SuperGroup: nemzetiszínű szélforgók a pontonhídon

A nemzetiszínű szélforgók szélcsatorna-tesztjére került sor még a 2003. március 14-15-i installáció előtt, hogy megállapítsák, hogy a szélforgók milyen legkisebb szélsebesség esetén jönnek forgásba, illetve, hogy egy viharos erejű szelet kibírnak-e majd. "A Supergroup a Magyar Honvédség segítségével nagyszabású akcióra készül: 2003 tavaszán hidat épít a Dunán, katonai pontonokból Pest és Buda között. A Magyarországon példanélküli "public art" akció keretében a nagyközönség egy teljes hétvégén keresztül átkelhet gyalog a folyón, ott, ahol egyébként ezt nem teheti: a Kossuth tér és a Batthyány tér között, az egykori Kossuth-híd helyén..."

 

Budapest Sportcsarnok

Az épülő új Budapest Sportcsarnok épületére ható szélterhelés /nyomáseloszlás/ szélcsatorna modell-vizsgálatok, a BS környezetének homokeróziós vizsgálatai az ún. diszkomfort-paraméter (= járókelők szintjén a helyi szélsebességtől függő kényelmetlenségi érzetet leíró jelzőszám) meghatározására. Áramlási viszonyok olajködös láthatóvá tétellel való meghatározása. Emellett igen kiterjedt numerikus szimuláció (FLUENT) alkalmazása a belső terek áramlási, klímatechnikai vizsgálataira /befúvás-elszívás, hűtés-fűtés, különböző helyeken kialakuló tűz esetére füstterjedés szimulációja/.
A Budapest Sportaréna nagyméretű külső felülete szilárdsági szempontból kritikus tényező a szél jelentette terhelés vonatkozásában. Fontos a szél szerepe azonban az épület szellőzőrendszerének működése és a létesítményt körülvevő objektumainak szélkomfortja is. A munka célja ennek megfelelően az épület körül várható áramlási viszonyok feltérképezése.

  • Turbulenciagenerátor alkalmazása a vízszintes éleken
  • 120 nyomáskivezetés
  • Adatgyűjtés 200 Hz-cel 10 másodperces időszakokon
  • Homokeróziós módszer használata
  • Olajköd és lézersík alkalmazása az áramkép megjelenítéséhez
  • Speciális kamera a rögzítéshez

 

Magyar Állami Operaház

Az Operaház épületgépészeti vizsgálata numerikus áramlástani szimulációval. A FLUENT szoftver alkalmazása a szellőzőrendszer szimulációjára. Az Operaház teljes belső terének (színpad, nézőtér, páholyok, stb.) numerikus modelljének kialakítása, és a szellőzéstechnikai rendszer vizsgálata numerikus szimulációval. Nézőtéri teremhőmérséklet-eloszlás meghatározása.
Szellőzés szempontjából az ember komfortérzete alapvető en az áramlás viszonyaitól, a levegő hőmérsékletétől és nedvességtartalmától és a sugárzó hőtől függ. Az Áramlástan Tanszék a Fluent szoftver segítségével, numerikus szimulációval ezeket a tényezőket vizsgálta a Magyar Állami Operaházban. Az eredmények segítségével a szellőzőrendszer egy esetleges rekonstrukciója esetén pontosan meghatározható, hogy hol szükségesek további friss levegő bevezetési helyek.

  • A teljes beltér geometriájának modellezése
  • A levegő bevezetések és elszívások teljeskörű szimulációja
  • Az áramkép és a hőmegoszlás vizsgálata különböző elszívási szcenárióknál

 

DUNAFERR Acélművek Kft.

Elszívó ernyő tervezése konverterese acélgyártásnál a szekunder emisszió csökkentésére. Lemezhűtés kísérleti és numerikus áramlástani vizsgálata.
A konverteres acélgyártás során nagy mennyiségű forró nyersvasat öntenek szintén nagy mennyiségű hulladék acélra. A folyamat szennyezőket tartalmazó forró füstgáz intenzív kiáramlásával jár, melynek elszívása a beépítési környezet szűkössége következtében komoly műszaki kihívást jelent. A feladatot nehezíti, hogy a terhelés impulzusszerűen lép fel, és nagyságrendileg különbözik a folyamatos igénybevételtől. A munka során feladatunk az elszívó ernyő és az elszívás optimalizálása volt a kialakuló áramlás labormérésekkel és numerikus szimulációval történő feltérképezésén keresztül.

 

Széna tér (Mammut I- II) átszellőzés-vizsgálatok

A régi Ganz iparterületek átépítése (Millenáris Park kialakítása) és a MAMMUT 2 bevásárlóközpont megépítésével jelentős mértékben változott a Széna téri és környéki járműforgalom. Az utcai járműforgalomból adódó és a bevásárlóközpontban kialakított parkolóházból elszívott és a szabadba jutó szennyezőanyagok terjedésének és a koncentráció-eloszlás mérésére irányult a modellmérés. A terület beépítettségének jelentős megváltozása miatt a leggyakoribb szélirányok esetére a terület átszellőzési tulajdonságainak vizsgálata volt a mérés célja. Az eredeti, ill. a tervezett átépítés utáni állapotok csakis összehasonlító szélcsatorna modellmérésekkel valósíthatóak meg. Ilyen városklíma vizsgálatokra egyedülállóan Magyarországon és Közép-Európában csak a tanszéki szélcsatornánkban van lehetőség.
A Mamut II. bevásárlóközpont építésével párhuzamosan megkezdődött az építendő Millenáris Park területének rendezése. Az építkezések eredményeként forgalomnövekedés és a forgalmi rend változása volt várható. A légszennyezettség változását ennél is nagyobb mértékben változtatta az építendő létesítmények széljárásra gyakorolt hatása. Munkánk lényege a hatások előrejelzése, a várható koncentráció értékek megadása volt.

  • 1:500-as modell lépték alkalmazása, 1 km-es átmérőjű modellezett terület
  • Fából készült alkotóelemek
  • A nemzetközi gyakorlatnál részletesebb modell-kidolgozás (épületek, növényzet)
  • Rács és érdességi elemek alkalmazása az atmoszférikus határréteg szimulálásához
  • 4 szélirány és 2 szélsebesség vizsgálata
  • Metán nyomgáz alkalmazása vonalforrásokkal
  • 8 mérési pont
  • Lángionizációs mérés a fejmagasságnak megfelelő magasságban
  • Az eredmények súlyozása a szélirányok éves gyakorisági értékeivel

 

Jégcsarnok (Essen, Németország)

A németországi esseni jégcsarnok sátorszerkezetén szélterhelésből származó nyomáseloszlás szélcsatorna modell-vizsgálata és későbbi numerikus szimulációja FLUENT-tel.
Az Esseni Jégstadion sátortetejének geometriája viszonylag egyszerű, mérete azonban átlagon felüli. A szélerő vizsgálat szempontjából külön érdekességet jelentett a három csúcspont egymásra hatása, mely a szimmetrikus szerkezet ellenére aszimmetrikus nyomáseloszlásokat eredményezett. A vizsgálat célja a sátortetőre ható szélerő feltérképezése volt.

  • 1:60-as modell lépték
  • Üvegszálas műanyag szerkezet
  • 60 mérőpont
  • A nyomásmérők különböző beépíthetősége a külső és a belső nyomáseloszlások méréséhez

 

FIOBCo Factory LLC épületre ható szélterhelés (U.A.E.)

Egy dubai épület sátorszerkezetén szélterhelésből származó nyomáseloszlás szélcsatorna modell-vizsgálata.
A sátortetős, könnyűszerkezetű épületek esetében a szerkezetre ható erők jelentős tényezője a szélerő. Ennek jellemző értékeire vonatkozóan nagyon szűkös mértékben áll rendelkezésre irodalom, és a felhasználandó értékek nagyban függnek a szerkezet beépítési környezetétől. A szabványokra épül ő tervezés eredménye sok esetben indokolatlanul túlméretezett és drága szerkezetek építése. A munka célja a konkrét építményre várhatóan ható szélterhelések meghatározása.

  • 1:300-as modell lépték
  •  Légmentesen zárt kombinált plexi és fa modell
  •  Mérés 200 pontban
  • 6 szélirány vizsgálata
     

 

Las Vegas Henderson (USA) szabadtéri színpad

Egy USA-beli épülő szabadtéri színpad sátorszerkezetén szélterhelésből származó nyomáseloszlás szélcsatorna modell-vizsgálata.
A Las Vegas-i szabadtéri színpad sátortetejénél átlagon felüli jelentőséget nyert a tetőre ható szélerő, mivel az építmény gyakran viharos szélnek kitett térségben található. A szélterhelés tapasztalatok alapján történő előrejelzését nehezítette, hogy a sátortetős rész egy téglaépítésű színpadszerkezethez csatlakozik, mely jelentősen befolyásolja az áramlási viszonyokat. A vizsgálat célja a sátortetőre ható szélerő feltérképezése volt.

  • 1:80-as modell lépték
  • Külön modell a külső és a belső nyomásmegoszlás mérésére
  • 2 mm vastag üvegszál erősítésű műgyanta modell
  • A földbe süllyesztett nézőtér modellezése
  • Oldalanként 60 mérési pont
     

 

Dubai bevásárlóközpont (U.A.E.)

Egy dubai bevásárlóközpont sátorszerkezetén szélterhelésből származó nyomáseloszlás szélcsatorna modell-vizsgálata.
 

 

KFKI kutatóreaktor-baleset szimuláció

Vészhelyzet esetén a szennyezőanyag-terjedés szélcsatorna mérése.

 

McDonald's logo szélterhelés-mérés

Az épületek tetőszerkezetén elhelyezett McDonalds emblémára ható szélterhelés meghatározása szélcsatorna méréssel.

 

Lágymányosi híd világítótestjeinek szélcsatorna tesztje

A Lágymányosi híd világítási rendszerének részét képező tükörszerkezetekre ható szélterhelés meghatározása szélcsatorna méréssel.

 

Úszódaru

Egy úszódaru szerkezetére ható szélterhelés meghatározása szélcsatorna mérésekkel.

 

IKARUS Rt.

Járműáramlástani szélcsatorna mérések hátfalsárosodás vizsgálatára. A buszhoz képest mozgó úttest szimulációja futószalaggal. Numerikus szimuláció a busz körüli áramlás vizsgálatára, és a kerék / kerékház áramlásának modellezése numerikus áramlástani szimulációs szoftverrel /FLUENT/.

 

Terménysiló

Egy nyitott oldalú terményraktár körüli áramlás meghatározása szélcsatorna mérésekkel. Áramlás szemléltetése olajköddel.
Az áramlás láthatóvá tételi vizsgálatok a vizsgálandó áramlási jelenség szemléltetésére, pl. az áramlás előzetes kvalitatív jellemzésére szolgálnak. Emellett optikai méréstechnikai és dokumentációs eszközökkel kiegészítve az áramlás láthatóvá tételi vizsgálatok kvantitatív jellemzést is lehetővé tesznek, úgymint lézersíkos koncentráció-mérés vagy sebességmező feltérképezés.

  • Lézersíkos és fénysíkos áramlás láthatóvá tétel
  • Áramlást követő részecske: professzionális olajködgenerátor SAFEX
  • Homokeróziós vizsgálatok
  • Képrögzítés és képfeldolgozás: professzionális LaVision CCD kamera + szoftver
  • Analóg/digitális fotó + videó dokumentáció

 

Hannoveri városközpont

Szélcsatorna összehasonlító-mérések a hannoveri városközpont utcai járműforgalmából adódó szennyezőanyag-terjedés meghatározására.

 

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem       BME Gépészmérnöki Kar