Paineen muodostuminen ja hallinta pakokaasun poistoputkistossa : Pakokaasun poistoputkiston suunnittelu työkoneiden testaustilaan paineen hallinnan näkökulmasta

Abstract

Traktorivalmistaja Valtra rakentaa testauslaboratorion, johon tuli suunnitella pakokaasun poistamista varten putkisto. Opinnäytetyötä varten perehdyttiin fluidin virtauksen teoriaan, virtauksen simulointiin sekä paineen muodostumiseen putkistoissa. Työtä varten tutkittiin oppikirjoja ja verkkolähteitä suomeksi ja englanniksi sekä keskusteltiin asiantuntijoiden kanssa kehitystehtävästä.

Opinnäytetyö oli toiminnallinen, ja kehitystehtävän tavoitteena oli tuottaa toimeksiantajalle laskennallisesti perustellut mallit pakokaasun poistoputkiston rakentamiseksi sekä osoittaa, kuinka paine putkistoon muodostuu, jotta sitä voidaan mitata ja hallita. Lisäksi tavoitteena oli ehdottaa ratkaisuja toimenpiteiksi paineen hallitsemiseksi. Pakokaasun lämpötila vaikuttaa muodostuvaan paineeseen, ja tämä rajattiinkin ainoaksi lämpötilan tarkkailun näkökulmaksi tutkimuskysymyksissä.

Työssä mallinnettiin teräksestä yli 15 m pitkä poistoputkisto, jolle laskettiin ja simuloitiin virtausta vastustava kokonaispaine putkiston mitoittamista varten. Opinnäytteessä todettiin tarve paineen hallinnalle ja suositeltiin keinoja siihen. Jatkossa järjestelmää voidaan kehittää testaamalla esitettyjä ratkaisuehdotuksia käytännössä. Myös malleja tulee tarkentaa rakennusvaiheessa tarpeen mukaisesti.

The tractor manufacturer Valtra is building a test facility that requires a system for transferring exhaust gases out of the building. The goal of the thesis was to model a piping system for this cause. Defining measurements of this piping required calculating and simulating pressure conditions affecting the flow of exhaust gases. Managing this pressure is in key role for the piping to function properly.