Σχεδιασμός και κατασκευή αισθητήρα ροής με εκτεταμένο εύρος τιμών εισόδου

Μπενάκη, Βασιλική

dc.contributor.advisor	Pagonis, Dimitris Nikos
dc.contributor.author	Μπενάκη, Βασιλική
dc.date.accessioned	2022-03-31T12:37:50Z
dc.date.available	2022-03-31T12:37:50Z
dc.date.issued	2022-03-30
dc.identifier.uri	https://polynoe.lib.uniwa.gr/xmlui/handle/11400/2038
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26265/polynoe-1889
dc.description.abstract	Η εργασία αυτή αφορά στο σχεδιασμό, στην κατασκευή και στη βαθμονόμηση μιας καινοτόμου αισθητήριας διάταξης μέτρησης παροχής αέρα εισαγωγής για μηχανές εσωτερικής καύσης (ΜΕΚ) χαμηλής και μέσης ισχύος, ο οποίες χρησιμοποιούνται σε διάφορες εφαρμογές στη ναυτιλιακή βιομηχανία. Η καινοτομία της διάταξης αφορά στη διαδικασία κατασκευής της, η οποία βασίζεται στις τεχνολογίες Προσθετικής Κατασκευής (3D Printing) και Εκτυπωμένων Κυκλωμάτων (PCB), καθώς και στη χαρακτηριστική γεωμετρία του φορέα των αισθητήριων στοιχείων. Η γεωμετρία αυτή είναι βασισμένη σε τυπικές αεροτομές (NACA/Joukowski) και προκύπτει μέσω κατάλληλων αριθμητικών προσομοιώσεων. H αποτελεσματικότητα της διάταξης οφείλεται στην εισαγωγή μίας παράκαμψης ροής εντός του φορέα, η οποία μέσω κατάλληλης στένωσης μειώνει τη ροή του ρευστού στην περιοχή της δειγματοληψίας, επιτρέποντας μεγαλύτερο εύρος μέτρησης. Να επισημανθεί ότι η εισαγωγή της γεωμετρίας αεροτομών στη σχεδίαση της στένωσης ομαλοποιεί δραστικά το προφίλ της ροής εντός της παράκαμψης. Η προτεινόμενη διάταξη επιτρέπει χαμηλού κόστους, γρήγορη κατασκευή, αποτελεσματική θερμομόνωση και εύκολη ηλεκτρική διασύνδεση με το αντίστοιχο κύκλωμα του αισθητήρα. H λειτουργικότητα της συνολικής αισθητήριας διάταξης επιβεβαιώθηκε πειραματικά στην εργαστηριακή κλίνη μηχανής DIESEL του Τμήματος Ναυπηγών Μηχανικών ενώ παράλληλα, αξιοποιώντας ως αναφορά τον ενσωματωμένο στη μηχανή αισθητήρα ροής μάζας αέρα (ΜΑF), βιομηχανικού τύπου, πραγματοποιήθηκε η βαθμονόμηση της. Βασικά χαρακτηριστικά της προτεινόμενης αισθητήριας διάταξης είναι η χαμηλού κόστους, επιτόπια κατασκευή της σε σύντομο χρονικό διάστημα (μπορεί να κατασκευαστεί κατόπιν ζήτησης οδηγώντας σε εξοικονόμηση χώρου-ειδικά επί του πλοίου) καθώς και η στιβαρότητα της σε συνδυασμό με τη σχετικά απλή αρχή λειτουργίας της, χαρακτηριστικά που την κάνουν υποψήφια προς χρήση, σε πλήθος εφαρμογών στη ναυτική μηχανολογία.	el
dc.format.extent	92	el
dc.language.iso	el	el
dc.publisher	Πανεπιστήμιο Δυτικής Αττικής	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές	*
dc.rights	Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Διεθνές	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/	*
dc.subject	Engine air intake sensor	el
dc.subject	Additive manufacturing	el
dc.subject	Τεχνολογίες προσθετικής κατασκευής	el
dc.subject	PCB technology	el
dc.subject	Hot-wire	el
dc.subject	MAF sensor	el
dc.subject	DIESEL engine	el
dc.subject	NACA airfoils	el
dc.subject	Tεχνολογία τυπωμένων κυκλωμάτων	el
dc.subject	Aισθητήρας παροχής αέρα	el
dc.subject	Αεροτομές	el
dc.subject	Μηχανές εσωτερικής καύσης	el
dc.title	Σχεδιασμός και κατασκευή αισθητήρα ροής με εκτεταμένο εύρος τιμών εισόδου	el
dc.title.alternative	Design and fabrication of an extended measuring range flow sensor	el
dc.type	Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία	el
dc.contributor.committee	Δημητρέλλου, Σωτηρία
dc.contributor.committee	Λιβανός, Γεώργιος
dc.contributor.faculty	Σχολή Μηχανικών	el
dc.contributor.department	Τμήμα Ναυπηγών Μηχανικών	el
dc.contributor.master	Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία	el
dc.description.abstracttranslated	This work concerns the design, fabrication, and preliminary characterization of a novel sensor for determining the air intake of low & medium power internal combustion engines employed at various applications in marine industry. The novelty of the presented sensor focuses on the fabrication process which is based on Additive Manufacturing (3D Printing) in conjunction with the PCB technology and the design of the sensing elements housing geometry, based on standard airfoil geometries (NACA/ Joukowski). Appropriate CFD Simulations had been performed leading to the optimal housing geometry. Briefly, the introduction of a flow bypass of appropriate geometry, into the sensor housing contributed greatly to the effectiveness of the device, minimising the flow around the sensing element, and therefore enabling an extended measurement range. In that respect, the implementation of typical airfoil geometries for the bypass design leads to a smooth flow profile within the bypass. The proposed device allows low cost, fast on-site construction, efficient thermal insulation, and easy electrical interconnection to the circuitry of the sensor. For initial characterization purposes, the prototype device was integrated into the Naval Architecture Department DIESEL engine testbed while a commercially available mass air flow sensor was employed as a reference; the proper functionality of the developed prototype has been validated. Key features of the proposed device are low-cost, fast on-site manufacturing of the device, robustness and simplicity suggesting numerous potential applications in marine engineering area.	el

Files in this item

Name:: Benaki_na_1812.pdf
Size:: 3.108Mb
Format:: PDF
Description:: Μεταπτυχιακή Διπλωματική Εργασία

View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες - Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία
Μεταπτυχιακές διπλωματικές εργασίες ΠΜΣ Προηγμένες Τεχνολογίες στη Ναυπηγική και Ναυτική Μηχανολογία

Show simple item record

Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού - Μη Εμπορική Χρήση - Παρόμοια Διανομή 4.0 Διεθνές