Nalaganje ...
Projekti / Programi vir: ARRS

Kontroliranje ekstremnih kavitacijskih pogojev z lasersko funkcionalizacijo površin (eCATS)

Raziskovalna dejavnost

Koda Veda Področje Podpodročje
2.05.00  Tehnika  Mehanika   

Koda Veda Področje
2.03  Tehniške in tehnološke vede  Mehanika 
Ključne besede
kavitacija, kavitacijska erozija, kontroliranje kavitacije, lasersko teksturiranje površin, funkcionalizacija površin, laserska ablacija , laserska obdelava
Vrednotenje (pravilnik)
vir: COBISS
Upoš. tč.
5.718,23
A''
2.701,75
A'
4.286,12
A1/2
4.884,65
CI10
4.912
CImax
188
h10
39
A1
23,16
A3
16,3
Podatki za zadnjih 5 let (citati za zadnjih 10 let) na dan 04. junij 2023; A3 za obdobje 2017-2021
Podatki za razpise ARRS ( 04.04.2019 - Programski razpis, arhiv )
Baza Povezani zapisi Citati Čisti citati Povprečje čistih citatov
WoS  224  5.309  4.393  19,61 
Scopus  241  6.147  5.114  21,22 
Raziskovalci (12)
št. Evidenčna št. Ime in priimek Razisk. področje Vloga Obdobje Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  56005  Tine Brežan  Tehnika  Raziskovalec  2022 - 2023 
2.  23471  dr. Matevž Dular  Tehnika  Raziskovalec  2021 - 2023  422 
3.  29224  dr. Peter Gregorčič  Tehnika  Raziskovalec  2021 - 2023  253 
4.  56987  Žiga Gruden    Tehnični sodelavec  2022 - 2023 
5.  32545  dr. Matej Hočevar  Tehnika  Raziskovalec  2021 - 2023  140 
6.  54520  dr. Parham Kabirifar  Tehnika  Raziskovalec  2022 - 2023  15 
7.  38896  Matjaž Kos  Tehnika  Raziskovalec  2022 - 2023  22 
8.  34009  Aleš Malneršič  Tehnika  Raziskovalec  2021 - 2023  71 
9.  56010  Jernej Ortar  Tehnika  Raziskovalec  2022 - 2023 
10.  35069  dr. Martin Petkovšek  Tehnika  Vodja  2021 - 2023  113 
11.  52342  Matej Senegačnik  Tehnika  Tehnični sodelavec  2021 - 2023  33 
12.  36685  dr. Matevž Zupančič  Tehnika  Raziskovalec  2021 - 2023  226 
Organizacije (2)
št. Evidenčna št. Razisk. organizacija Kraj Matična številka Štev. publikacijŠtev. publikacij
1.  0206  Inštitut za kovinske materiale in tehnologije  Ljubljana  5051622000  5.703 
2.  0782  Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo  Ljubljana  1627031  28.408 
Povzetek
Kontroliranje ekstremnih kavitacijskih pogojev z lasersko funkcionalizacijo površin (eCATS) Kavitacija kot fizični pojav nastane zaradi lokalnega padca tlaka v tekočini in predstavlja majhne mehurčke plina/pare, ki rastejo in kolapsirajo na več mestih in lahko v kratkem času sprostijo veliko količino energije. Pojav lahko spremljajo ekstremne razmere, kot so močni strižni tokovi, nastanek mikro-curkov, udarni valovi in visoke lokalne temperature. To običajno povzroči neželene učinke, kot so erozija, izguba učinkovitosti, hrup in vibracije na mehanskih strojih in napravah. Kavitacija pa lahko služi tudi za intenziviranje različnih fizikalnih in kemijskih procesov, ki so pomembni za različne namene, kot so čiščenje površin, izboljšanje kemijskih procesov in čiščenje odpadnih voda. Da bi izkoristili ta ogromen potencial hidrodinamske kavitacije, že preučujemo temeljne mehanizme interakcije med mehurčki in kontaminanti (bakterijami in virusi) v okviru projekta ERC Consolidator Grant - CABUM. Uporaba hidrodinamske kavitacije za čiščenje odpadnih voda ali v drugih procesih, zahteva ekstremne kavitacijske pogoje za svojo učinkovitost. Kavitacijska naprava, ki je običajno sestavljena iz kavitacijske komore, trpi zaradi močne obrabe materiala, hrupa in vibracij. Ta problem se trenutno obravnava s (i) spreminjanjem glavne geometrije kavitacijske komore ali pretočnega kanala ali (ii) z izbiro naprednih materialov z večjo odpornostjo proti erozijski obrabi. Sprememba geometrije pa lahko povzroči manj intenzivno kavitacijo in zato ni primerna za modeliranje ekstremnih kavitacijskih pogojev, potrebnih za dekontaminacijo, medtem ko zgolj povečana odpornost proti obrabi ne omogoča nadzora intenzivnosti kavitacije. Da bi zapolnili to vrzel in razvili nov pristop za ustvarjanje ekstremnih pogojev kavitacije z minimiziranimi erozijskimi učinki na kavitacijsko napravo, predlagani projekt eCATS preučuje mehanizme interakcije med različnimi vrstami kavitacije in lasersko funkcionaliziranimi površinami. Za dosego tega rezultata bomo kombinirali različne geometrije telesa s funkcionaliziranimi površinami. Funkcionalizacijo površine bomo izvedli z lasersko nano- in mikro-obdelavo, ki smo jo že razvili v okviru našega projekta ARRS (št. J2-1741) in je bila dokazana kot ena najbolj obetavnih metod na področju površinskega inženirstva. Nedavne študije, ki uporabljajo kavitacijo kot napredno oksidacijsko metodo, se večinoma ukvarjajo z učinkovitostjo same metode. Tako običajno sledijo zelo poenostavljenemu principu - bolj intenzivna je kavitacija, učinkovitejši je postopek. Večina tako namerno zanemari posledice, kot sta erozija materiala in življenjska doba kavitacijske naprave, čeprav to pomembno vpliva na samo uporabnost postopka. Splošni cilj eCATS je izboljšati temeljno razumevanje, kako mikro- / nano-topografija, kemija in omočljivost površin vplivajo na kavitacijsko dinamiko in kavitacijsko erozijo. To razumevanje nam bo omogočilo uporabo napredne laserske obdelave za nadzor kavitacijske dinamike. Pričakujemo, da bodo rezultati eCATS omogočili ustvarjanje 3D površin, ki vodijo do ekstremnih kavitacijskih pogojev, hkrati pa ščitijo površino pred kavitacijsko erozijo. To bomo dosegli v treh korakih, kjer bomo preučevali interakcijo med: (i) enim samim kavitacijskim mehurčkom in ravnimi funkcionaliziranimi površinami; (ii) kavitacijskim oblakom in ravne funkcionalizirane površine; (iii) hidrodinamsko kavitacijo in lasersko teksturiranimi 3D vzorci. V zadnjem koraku se rezultati prejšnjih dveh korakov združijo, kjer bomo našli optimalne tehnike funkcionalizacije površin za nadzor kavitacijskih lastnosti, da se kavitacija bodisi intenzivira ali ublaži njene posledice.
Zgodovina ogledov
Priljubljeno