jump to content

ASTUTE 2020 (Cymraeg)

Image: Ymchwil i Batrymau Llif Hylif trwy Ficro Ffroenellau

Ymchwil i Batrymau Llif Hylif trwy Ficro Ffroenellau

Busnes: Kautex Textron CVS Ltd.

Arbenigedd: Modelu Peirianneg Cyfrifiadurol

Mae Kautex Textron CVS yn dylunio ac yn gweithgynhyrchu systemau golchyddion sgriniau ar gyfer y diwydiant moduron, ac mae’n un o’r cyflenwyr moduron mwyaf yn y byd o ran lefel gwerthiant.

Mae gan Kautex 31 o safleoedd mewn 14 o wledydd, ac mae’n ymroddedig i ddatblygu’n barhaus a chynhyrchu ffyrdd newydd, arloesol o ddarparu’r systemau a’r datrysiadau diweddaraf i’w gwsmeriaid yn y diwydiant moduron. Mae Kautex wedi nodi’r galw am systemau golchyddion arloesol sy’n defnyddio ffroenellau hylifegol i reoli’r pwysedd, llif yr hylif, a lleihau’r dŵr a ddefnyddir.

Cefndir


I gyflawni’r gofyniad hwn, bu Kautex yn hanesyddol yn prynu gwahanol ffroenellau hylifegol gan gyflenwr trydydd parti gan nad oedd gan y cwmni y dechnoleg na’r wybodaeth angenrheidiol i fedru dylunio’i ffroenellau ei hun.

Yn dilyn cyfres o brosiectau cydweithio llwyddiannus yn ystod cyfnod ariannu ASTUTE yn 2010 – 2015, llwyddodd Kautex i ddefnyddio’r wybodaeth a gafwyd o’r prosiectau blaenorol i ddatblygu dau o’u dyluniadau eu hunain ar gyfer ffroenellau. Er mwyn cynyddu dealltwriaeth Kautex ymhellach o baramedrau allweddol y ffroenellau, cynhaliwyd prosiect ar y cyd ar batrymau llif yr hylif gydag ASTUTE 2020.

“Roedd ansawdd a pherthnasedd y gwaith a wnaed gan ASTUTE 2020 yn bwysig iawn wrth ddatblygu dyluniad y sglodyn hylifegol, ac mae wedi rhoi lefel dda o hyder i ni wrth symud ymlaen gyda chydran gweithgynhyrchu y gellir ei werthu.”

Chris Davies
Rheolwr Peirianneg, Kautex Textron CVS Ltd.

Heriau


Mae Kautex wedi nodi’r ymchwiliadau pellach sy’n ofynnol i fod yn hyderus ynghylch nodweddion llif eu dyluniadau ffroenell hylifegol, ac i benderfynu a ddylid gwneud newidiadau i wella nodweddion y llif cyn i’r ffroenellau gael eu datblygu’n gynnyrch mas-gynhyrchu.

Prif nodau’r prosiect cydweithredol hwn oedd rhoi cyfle i Kautex sicrhau gwybodaeth bellach er mwyn datblygu eu ffroenellau yn gynnyrch gwerthadwy:

1. Dadansoddi nodweddion llif y ffroenellau hylifegol trwy Ddeinameg Hylif Gyfrifiannol (CFD).

2. Cynuddu dealltwriaeth o baramedrau allweddol y ffroenellau hylifegol er mwyn bodloni’r nodweddion sy’n ofynnol mewn manyleb.

Datrysiad


I gadarnhau perfformiad dyluniadau ffroenellau Kautex, manteisiwyd ar ffotograffiaeth cyflymdra uchel a dadansoddiad Deinameg Hylif Gyfrifiannol (CFD). Trwy’r cyfuniad hwn o ddadansoddiad CFD ac arbrofol, sicrhawyd dealltwriaeth wyddonol o sut mae’r ffroenellau’n perfformio. Roedd Kautex yn chwilio am ddealltwriaeth wyddonol o sut mae’r ffroenell yn perfformio, er mwyn iddyn nhw fedru ei hyrwyddo a’i gwerthu i’w cwsmeriaid fel rhan o gynnyrch newydd.

Delwedd: Canlyniad Efelychiad CFD yn dangos Cyfuchliniau Buanedd y llif y tu mewn i’r ffroenell ficrohylifegol a ddatblygwyd gan Kautex Textron CVS Ltd.

Mae’r ffroenellau hylifegol yr ymchwiliwyd iddynt yn ystod y prosiect yn cael eu gweithgynhyrchu gan Kautex gan ddefnyddio proses mowldio chwistrellu. Defnyddiwyd mowldio chwistrellu i gynhyrchu rhannau ar gyfer gwirio’r dadansoddiad CFD yn arbrofol.

Mae’r dadansoddiad CFD a ffotograffiaeth cyflymdra uchel wedi dangos bod modd defnyddio’r technegau efelychu a ddatblygwyd i efelychu’n gywir ymddygiad osgiliad ac ongl chwistrellu’r ffroenellau hylifegol.

Effaith


Arweiniodd y cyfuniad o ddadansoddiad efelychu ac arbrofol at ddealltwriaeth well o ymddygiad y llif y tu mewn i ffroenellau hylifegol, yn arbennig dealltwriaeth well o’r nodweddion dylunio, sy’n rheoli perfformiad megis lled cymharol y sianeli mewn perthynas â’i gilydd. Ychwanegodd hyn at ddealltwriaeth Kautex, gan ganiatáu ymchwilio i’r addasiadau a awgrymwyd i un o’r ddau batrwm geometreg ar gyfer y ffroenell, fel bod modd iddi gynhyrchu’r llif osgiladu gofynnol, lle nad oedd y fersiwn gychwynnol wedi cynhyrchu llif osgiladu.

Yn sgîl dadansoddiad arbrofol o’r llif o’r ffroenellau, roedd modd nodi gwahaniaethau perfformiad rhwng dwy fersiwn o’r un ffroenell, un a gynhyrchwyd trwy stereolithograffi a’r llall trwy fowldio chwistrellu. Arweiniodd cymhariaeth ficrosgopig o’r ffroenellau a gynhyrchwyd gan y ddwy dechneg at nodi nifer o newidiadau posibl oedd yn ofynnol i wella’r offer mowldio chwistrellu er mwyn cyflawni’r perfformiad gofynnol.

 

Delwedd: delwedd camera cyflymdra uchel yn cyfleu’r dadansoddiad o berfformiad ffroenell ficrohylifegol a ddatblygwyd gan Kautex Textron CVS Ltd.

O ganlyniad i’r cydweithrediad ymchwil mae Kautex wedi gwneud y canlynol:

1. Datblygu eu ffroenell ficrohylifegol eu hunain ar gyfer system golchi sgriniau cerbydau mewn ymateb i fanyleb cwsmer, gan arwain at gynnydd posibl yn y cyflenwad i’r sector moduron a chyflwyno cynnyrch newydd i’r farchnad.

2. Ar ben hynny, parhau â datblygiadau i gynhyrchu ffroenellau arbed dŵr yn y dyfodol, gan greu manteision amgylcheddol.

3. Cyflogi dau aelod ychwanegol o staff, gan barhau gallu Kautex i ddarparu gwasanaethau ar draws y byd.

“This collaboration is a fine example of a project utilising computational engineering and theoretical and experimental analysis to assist a company in increasing their expertise and knowledge to enable them to develop technically advanced products.”

Dr Ian Cameron
Senior Technical Manager, ASTUTE 2020

Yn ôl