Przeglądaj {{ collection }} wg Autor "Kozanecki, Zbigniew"

Teraz wyświetlane 1 - 9 z 9

Application of active magnetic bearings for identification of the force generated in the labirynth seal.
(Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, 2007) Kozanecka, Dorota; Kozanecki, Zbigniew; Lech, Tomasz; Kaczmarek, Andrzej
A magnetic bearing system of a rotating shaft is characterized by a unique feature that consists in the possibility of monitoring static and dynamic loads (reactions) of each bearing under normaI operation of the machine. In the paper, an identification procedure of bearing response forces, which allows for simultaneous measurement of the journal position with respect to the bush and the controI currents that flow in magnetie bearing bush windings, is presented. The proposed procedure ensures effective protection of the rotating shaft supported in active magnetic bearings against too high loads and displacements that can occur in the rotating system. Experimental investigations were carried out on test rigs wit h the shaft supported in active magnetic bearings.
Determination of global damping and stiffness coefficients of journal foil bearing
(Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, 2021) Łagodziński, Jakub; Tkacz, Eliza; Kozanecki, Zbigniew
For the few last years, in modern low-power generation systems, a demand for oilfree compressors has appeared. The development of reliable bearing technology for this relatively high-speed small turbomachinery could be crucial. In order to implement this technology more widely, a selection of the optimal design from the viewpoint of machine reliability must be conducted. A high speed turbomachinery with nominal speed of tens of thousands rpm strongly depends on the proper rotordynamic design. This is especially important when the foil bearings are taken to consideration. These compliant surface gas bearings are a class of hydrodynamic bearings that use the ambient gas as their working fluid and, thus, require no dedicated lubrication system. On the other hand, due to their relatively low damping, a designer should analyze thoroughly the dynamics of the rotor-bearing-casing system in the whole operating rpm range. A correctly operating rotor supported in foil bearings is a design solution that have wide possibilities of applications, unavailable for conventionally supported one. In the turbomachinery, a dynamic behaviour of the machine is related mostly to the stiffness and damping coefficients of system components like rotor, bearings and casing. The foil bearings, although simple in design, indicate complex behaviour resulting from Coulomb friction between their elements. This Coulomb friction affects the damping and stiffness of a given bearing support. Gas film, as a bearing part with relatively high stiffness, plays less role in the rotordynamics than the elastic structure of corrugated foils. So far, many more or less reliable numerical models of this phenomenon have been built and their experimental verification results have been described in literature. The research approach presented in this paper is different. The authors suggested obtaining the data experimentally from the bearing isolated on a test bench, where, the shaft is stationary (fixed), and the gas film is not present. The shaker excites the bearing sleeve while the damping and stiffness are provided to the system by the foil structure. The test bench can be described mathematically as system with single degree of freedom with damping and external forcing. The information collected about the bearing’s global coefficients can be implemented afterwards to the rotordynamic software as a tabular data. This will allow to prepare reliable models that will shorten the design process of newly developed compressors with these oilfree supports.
Experimental identification of dynamic parameters for active magnetic bearings.
(Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej, 2008) Kozanecka, Dorota; Kozanecki, Zbigniew; Lech, Tomasz
In the paper, an experimental identification procedure of dynamic parameters for active magnetic bearings is presented. In the proposed method, analysis of variable components of displacements of the rotor for an excitation with the rotating vector force of unbalance, is conducted. Proportionality of the bearing magnetic response force to the excitation force in the whole range of rotational frequency, is assumed. It allows for identification of equivalent dynamic coefficients of the bearing. The experimental investigations were carried out on test rigs with the shaft supported in active magnetic bearings.
Investigations of Oil-Free Support Systems to Improve the Reliability of ORC Hermetic High-Speed Turbomachinery
(Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej ; Katedra Dynamiki Maszyn - Wydział Mechaniczny Politechniki Łódzkiej, 2011) Tkacz, Eliza; Kozanecka, Dorota; Kozanecki, Zbigniew; Miazga, Kacper
The design of a small turbo-generator to produce electricity in the range from a few kWs requires the use of an aerostatic or aerodynamic gas bearing system. The theoretical analysis and the experimental test at the present stage of the study show that such highly rotating constructions are feasible. The problem consists in the optimal design selection from the viewpoint of the machine reliability and the adjustments are connected to the diminution in static thrust and lateral loads of the bearings by a correct design of the turbine flow structure and a correct selection of the gas bearing type.
Model of the gas journal bearing dynamics with a exibly supported foil.
(Politechnika Łódzka. Wydział Mechaniczny. Katedra Automatyki, Biomechaniki i Mechatroniki., 2015) Tkacz, Eliza; Kozanecki, Zbigniew; Kozanecka, Dorota; Łagodziński, Jakub
The work is devoted to an analysis of the journal bearing dynamics employing a numerical model which takes into account factors related to motion and friction of non{rotating elements of the sleeve. This model yields the basis for simulations carried out in order to determine correctly dynamic characteristics of an oil{free machine rotating system at the early stage of its design and during its operation. On the basis of those simulations, the thickness of gas lm was determined as well as the pressure distribution in the bearing and its lift capacity. Moreover, the numerical program led to an analysis of proper vibrations and forced vibrations of the system under consideration. It was possible to obtain attenuation of the force and to visualize a journal trajectory for the dynamic harmonic input function. The FFT (Fast Fourier Transform) analysis of vibrations was implemented. In the spectrum, only a frequency of the input function was observed, whereas and a lack of subsynchronous frequencies pointed to the stable operation of the bearing.
Modernization of a Nitrous Gas Turbine-Driven Turbocompressor
(Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej ; Katedra Dynamiki Maszyn - Wydział Mechaniczny Politechniki Łódzkiej, 2011) Kryłłowicz, Władysław; Kozanecki, Zbigniew; Świder, Piotr
The modernization of a nitrous gas four-stage centrifugal compressor is presented. The assumptions for modernization, its methodology and the results of thermodynamical, flow and dynamical calculations have been discussed. The technological aspects of the rotor modernization have been given.
Niekonwencjonalne bezolejowe łożyska wysokoobrotowe turbogeneratora dla obiegu ORC.
(Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej. Instytut Maszyn Przepływowych, 2013) Kozanecki, Zbigniew; Kozanecka, Dorota; Łagodziński, Jakub; Tkacz, Eliza
Obecnie w małych nowoczesnych systemach produkcji energii najczęściej stosowane są mikroturbiny o mocy rzędu od 1 do 20 kW. Niezwykle istotny jest rozwój niezawodnej technologii łożyskowania wirników tych miniaturowych maszyn przepływowych. Prezentowany w artykule układ wirujący turbogeneratora podparto w bezolejowych łożyskach foliowych. Podatne łożyska foliowe są rodzajem łożysk hydrodynamicznych, które wykorzystują gaz z otoczenia jako czynnik smarujący, co znacząco upraszcza ich konstrukcję.
Systemy wirujące maszyn przepływowych małej i średniej mocy
(Wydawnictwo Instytutu Technologii Eksploatacji, 2008) Kozanecki, Zbigniew; Kiciński, Jan; Dąbrowski, Zbigniew
Zagadnienia konstrukcji i modelowania struktury wirującej maszyn przepływowych są przedmiotem zainteresowania wielu ośrodków badawczych i przemysłowych na świecie. Pomimo bardzo bogatej literatury związanej z tą tematyką, różnorodność konstrukcji maszyn przepływowych funkcjonujących w przemyśle oraz ich ciągły rozwój powodują, że wiele problemów pozostaje ciągle niewyjaśnionych i wymaga dalszych badań. Opis matematyczny niektórych zjawisk i oddziaływań związanych z funkcjonowaniem systemu wirującego maszyny przepływowej ma często charakter hipotez lub ujęty jest w ramy empirycznych formuł ustalonych i obowiązujących dla wąskiego zakresu przeprowadzonych badań eksperymentalnych. Dlatego interdyscyplinarna dziedzina budowy struktury wirującej maszyny przepływowej, gdzie zagadnienia mechaniki płynów i termodynamiki oraz dynamiki i wytrzymałości materiałów pozostają nierozłączne, stanowi duże wyzwanie dla projektantów i konstruktorów. Pojawianie się nowych klas maszyn oraz nowych możliwości, jakie przynoszą ze sobą nowoczesne materiały konstrukcyjne i nowe technologie wytwarzania, powoduje, że próba ujednolicenia i stworzenia obowiązującej spójnej metodyki konstruowania i modelowania struktury maszyny przepływowej jest prawdopodobnie mało realistyczna. Niniejsza praca stanowi próbę zarysowania aktualnych tendencji rozwojowych w dziedzinie projektowania i budowy oraz diagnostyki systemów wirujących maszyn przepływowych małej i średniej mocy ze szczególnym uwzględnieniem niekonwencjonalnych rozwiązań konstrukcyjnych. Te wybrane zagadnienia poparte zostały zrealizowanymi i funkcjonującymi w skali laboratoryjnej lub w skali przemysłowej przykładami zastosowań prezentowanych koncepcji lub rozwiązań konstrukcyjnych, które noszą znamiona rozwiązań nowatorskich lub niekonwencjonalnych. [...]
Theoretical analysis of the foil bearings dynamic characteristics.
(Politechnika Łódzka. Wydział Mechaniczny. Katedra Automatyki, Biomechaniki i Mechatroniki., 2015) Tkacz, Eliza; Kozanecki, Zbigniew; Kozanecka, Dorota; Łagodziński, Jakub
In the theoretical analysis, three systems were identified: a rotor, a gas film and a exible structure. The mathematical analysis involves formulation of analytical equations for each of these elements and determination of their interactions. It was found that the rotor dynamics was subject to Newton's second law of motion, the gas flow in the bearing could be described by the Reynolds equation, whereas a spring-damper model was selected for the structural analysis. The Reynolds equation is a differential equation the exact solution to which is unknown. The work describes the finite difference method in detail, where the partial derivatives in the Reynolds equation are replaced by a system of algebraic equations. In order to solve the resulting system, the Alternating Direction Implicit method (ADI) was used. Thanks to those calculations, it was possible to determine the bearing dynamic characteristics using both the linear and non-linear method.