search query: @instructor Kuosmanen, Petri / total: 12
reference: 3 / 12
« previous | next »
Author:Elo, Antti Olavi
Title:Juoksupyörän valmistaminen komposiittimateriaalista
Method for manufacturing an impeller of centrifugal compressor out of composite material
Publication type:Master's thesis
Publication year:2011
Pages:vii + 98 s. + liitt. 3      Language:   fin
Department/School:Puunjalostustekniikan laitos
Main subject:Paperi- ja painatustekniikka   (Puu-21)
Supervisor:Paltakari, Jouni
Instructor:Kuosmanen, Petri ; Loippo, Kimmo
OEVS:
Electronic archive copy is available via Aalto Thesis Database.
Instructions

Reading digital theses in the closed network of the Aalto University Harald Herlin Learning Centre

In the closed network of Learning Centre you can read digital and digitized theses not available in the open network.

The Learning Centre contact details and opening hours: https://learningcentre.aalto.fi/en/harald-herlin-learning-centre/

You can read theses on the Learning Centre customer computers, which are available on all floors.

Logging on to the customer computers

  • Aalto University staff members log on to the customer computer using the Aalto username and password.
  • Other customers log on using a shared username and password.

Opening a thesis

  • On the desktop of the customer computers, you will find an icon titled:

    Aalto Thesis Database

  • Click on the icon to search for and open the thesis you are looking for from Aaltodoc database. You can find the thesis file by clicking the link on the OEV or OEVS field.

Reading the thesis

  • You can either print the thesis or read it on the customer computer screen.
  • You cannot save the thesis file on a flash drive or email it.
  • You cannot copy text or images from the file.
  • You cannot edit the file.

Printing the thesis

  • You can print the thesis for your personal study or research use.
  • Aalto University students and staff members may print black-and-white prints on the PrintingPoint devices when using the computer with personal Aalto username and password. Color printing is possible using the printer u90203-psc3, which is located near the customer service. Color printing is subject to a charge to Aalto University students and staff members.
  • Other customers can use the printer u90203-psc3. All printing is subject to a charge to non-University members.
Location:P1 Ark Aalto  2170   | Archive
Keywords:compressor
impeller
composite materials
turbopuhallin
lujitemuovi
juoksupyörä
Abstract (eng): Reinforced plastics are composites that provide high specific strength, specific stiffness and possibility to manufacture difficult geometries seamlessly.
When designing composite structures it is very important to consider different manufacturing methods and materials carefully, because they determine most of the price and properties of the part.

In this thesis an impeller for centrifugal compressor was designed systematically out of composite material.
By taking advantage of the latest tools of designing composites and machine parts it was possible to recognize and solve problems in fields of manufacturing and mechanics of the part.
Tools used for this were The Finite Element Method (FEM) with composite pre and post processing and 3D Computer Aided Designing (CAD) software.

The results for this thesis are the developed laminate structure for the impeller and manufacturing technique that makes it possible to manufacture impellers efficiently.
The chosen manufacturing method was vacuum assisted resin transfer molding (VARTM) and chosen materials were plain weave carbon fiber reinforcement and a high glass transition temperature epoxy resin system.
Inner geometries were manufactured by using mandrel.
The impeller is connected to motor shaft by steel hub that is fixed to the impeller straight by glue and by composite plate glued to the back of the impeller.

The first impeller manufactured successfully withstood the stresses generated by test run of the compressor and had precise enough geometry to produce beforehand estimated vacuum levels and volumes.
Testing of the impeller continues at paper mill as part of vacuum system of the paper machine.
Abstract (fin): Lujitemuoveilla voidaan toteuttaa suuren ominaisjäykkyyden ja -lujuuden omaavia rakenteita yhtenä saumattomana kokonaisuutena.
Haastavienkin geometrioiden toteuttaminen on mahdollista.
Suunnittelussa on tärkeää kiinnittää erityistä huomiota valmistusmenetelmän ja materiaalin valitsemiseen, sillä ne määrittävät suurelta osin kappaleen hinnan ja ominaisuudet.

Diplomityössä suunniteltiin systemaattisesti ja valmistettiin alipainepuhaltimen juoksupyörän prototyyppi komposiittimateriaalista.
Hyödyntämällä viimeisimpiä komposiittirakenteiden suunnittelun työkaluja, kuten 3D -mallintamista ja elementtimenetelmää, voitiin määrittää kappaleen valmistustekniset ja rakenteelliset haasteet ja ratkaisut.

Työn tuloksena kehitettiin ja todennettiin juoksupyörän rakenne ja valmistusmenetelmä, jolla juoksupyörä on valmistettavissa teollisesti.
Valmistusmenetelmäksi valittiin alipaineinjektio ja materiaaleiksi korkean lämmönkeston epoksihartsi ja pääsuunnissa tasavaltainen hiilikuitukudos.
Juoksupyörän sisäpuoliset muodot toteutettiin uhrautuvalla keernalla.
Juoksupyörä kiinnittyy sähkömoottorin akselille teräsnavalla.
Napa kiinnittyy juoksupyörään ja sen taustalle liimattavaan komposiittilevyyn liiman ja pulttiliitoksen avulla.

Ensimmäinen valmistettu prototyyppi onnistui hyvin: Juoksupyörä kesti koeajon ja tuotti siltä vaaditut tilavuusvirrat ja alipainetasot.
Juoksupyörän koekäyttöä jatketaan yhteistyöasiakkaan paperitehtaassa osana paperikoneen alipainejärjestelmää.
ED:2011-10-20
INSSI record number: 42882
+ add basket
« previous | next »
INSSI