Vizualizacijska metoda merjenja deformacije lopatic aksialnih
ventilatorjev *
Matjaž EBERLINC, Marko HOČEVAR, Stane PIVK, Brane ŠIROK
Izvleček: Lopatice ventilatorja se zaradi sil, ki delujejo nanje, med obratovanjem deformirajo. Stacionarne deformacije in fluktuacije lopatičnega vrha -temena okoli ravnotežne lege omogočajo oceno obremenitve lopatice na lokaciji pritrditve, v korenu in oceno vpliva deformacije na aerodinamske lastnosti ventilatorja. V prispevku je predstavljena metodologija merjenja deformacije lopatice aksialnih ventilatorjev, zasnovane na računalniško podprti vizualizaciji. Preizkus je bil izveden na aksialnem ventilatorju z osnovno in spremenjeno izvedbo vpetja lopatic. Merjenje je bilo opravljeno na za to namenjenem preizkuševališču na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani, kjer smo s kamero zajemali digitalizirane posnetke v izbranih časovnih intervalih. Deformacije ventilatorske lopatice so bile merjene v optimalni obratovalni točki ventilatorja za oba opazovana primera vpetja lopatic. Na temenu profila lopatice so bili vrednoteni odmiki izbranih točk - markerjev glede na referenčno točko na ohišju ventilatorja. V okolju programske opreme MatLab je bil izdelan program prepoznavanja markerjev in izračunavanja deformacij lopatic rotorja ventilatorja. Z razvito vizualizacijsko metodo je bila izvedena primerjalna analiza obeh načinov vpetja lopatic v pestu ventilatorja. Potrjena je bila primernost uporabljene eksperimentalne metode, ki omogoča enostavno in zanesljivo zaznavanje deformacij rotorskih lopatic.
Ključne besede: aksialni ventilator, lopatica, deformacija, vizualizacija,
■ 1 Uvod
Ocene deformacij sestavnih elementov turbinskih strojev so izrednega
Matjaž Eberlinc, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo;doc. dr. Marko Hočevar, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo; Stane Pivk, univ. dipl. inž., Hidria Rotomatika, d. o. o., Idrija; prof. dr. Brane Širok, univ. dipl. inž., Univerza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo
* Raziskave so bile sofinancirane iz evropskega sklada za regionalni razvoj v okviru projektov z naslovom Razvoj inovacijskega okolja slovenske industrije za klimati-zacijo, gretje in hlajenje; Razvoj elementov energetsko varčnih in okolju prijaznih KGH sistemov.
pomena, saj lahko z njimi n apovemo obremenitvena stanja in vplive deformacij na delovne karakteristike strojev. Kot primer je v prispevku predstavljen vpliv vpetja lopatic na pesto ventilatorja na deformacije lopatic, ki lahko zaradi obremenitev vodijo v porušitev ventilatorja. Na izbranem primeru aksialnega ventilatorja 0630 mm s petimi profiliranimi lopaticami, je bilo pri osnovni izvedbi vpetja ocenjeno preseganje dopustnih deformacij [1]. Predložena je bila korekcija konstrukcijske rešitve, kot je prikazano na sliki 1. V področju pesta ventilatorja je bil dodan vijačni spoj konzolno vpetih lopatic na koa-
ksialni obroč, ki zmanjšuje deformacijo lopatic.
Slika 1. Konstrukcijska rešitev vpetja ojačitvene prirobnice med lopatico in motorjem ventilatorja [1]
Na lopatice v stacionarnem obratovalnem režimu delujeta centrifugalna in tlačna sila. Centrifugalna sila deluje zaradi rotirajočih mas in je usmerjena radialno s prijemališčem v težišču lopatice (slika 2), tlačna sila, pa je posledica tokovnih razmer v pretočnem traktu aksialne kaskade rotorja. Rezultanto tlačnih sil lahko razdelimo na aksialno in obodno komponento. Aksialno silo lahko ocenimo na osnovi tlačne razlike pred rotorjem ventilatorja in za njim in je posledica obratovalne točke, obodno komponento pa lahko ocenimo z momentom na gredi ventilatorja [2]. Pri tem je potrebno poudariti, da navedena integralna analiza ne poda prijemališča re-zultante tlačnih sil, kar onemogoča oceno obremenitvenega stanja na mestih pritrditve lopatic. Prav tako je potrebno poudariti, da so ventila-torske lopatice izpostavljene tlačnim fluktuacijam kot posledica turbulentne narave toka. Tlačne motnje so značilen generator nihanja lopatic okoli ravnovesne lege. Intenziteta nihanj vpliva na napetostna stanja v spojih lopatic na pesto.
Slika 2. Deformacija zaradi aksialne in centrifugalne sile
Prav zaradi prisotnosti nestacio-narnih obremenitev na lopaticah je napoved obremenitvenih stanj zelo omejena.
Ena od možnih metod napovedovanja obremenitvenih stanj je numerično modeliranje tokovnih razmer, kjer se modelirana tlačna porazdelitev iterativno vključuje preko robnih pogojev v numerični model napetostnih stanj v lopatici rotirajoče kaskade turbinskega stroja. Ta metoda je numerično zahtevna in nezanesljiva pri napovedovanju fluktuacijskih
učinkov lopatične strukture. Zato se v tehnični praksi pogosto uporabljajo eksperimentalne metode merjenja deformacij [6], [7]. V zadnjem času se pojavljajo tudi metode, ki temeljijo na računalniško podprti vi-zualizaciji deformacijskih stanj [8], ki omogočajo ocenjevanje časovno spremenljivih deformacij. Uporabna je metoda, ki je predstavljena v prispevku [3], kjer je bila uporabljena oprema podjetja GOM GmbH iz Braunschweiga [4]. Rezultati te metode so predstavljeni na sliki 3.
Prispevek predstavlja zlasti računalniško podprto vizualizacijsko metodo na primeru aksialnih ventilatorjev, ki je zaradi univerzalnosti primerna tudi za druge podobne primere.
■ 2 Potek meritev
V Laboratoriju za vodne in turbinske stroje na Fakulteti za strojništvo Univerze v Ljubljani so bile opravljene meritve na ventilatorju 0630 mm s petimi profiliranimi lopaticami z
Slika 3. Analiza deformacije aksialnega ventilatorja v smeri z in z-x [4]
Ta metoda je bila uporabljena za ocenjevanje relativnih deformacij lopatic v prečni ravnini ventilatorja. V prispevku pa je analiza usmerjena predvsem v ocenjevanje absolutnih odmikov markerjev v meridianski ravnini pretočnega polja, ki omogoča določitev deformacij temena lopatice glede na referenčno točko, ki je izbrana na ohišju ventilatorja. Da bi na primeru aksialnih ventilatorjev ocenili kinematiko lopatic okoli spremenjenih ravnovesnih leg, smo razvili vizualizacijsko metodo, ki omogoča prepoznavanje lege markerjev v izbranih časovnih intervalih glede na referenčno točko. Ti podatki omogočajo v nadaljevanju statistično vrednotenje deformacijskih stanj na opazovani lopatici. Analiza je bila usmerjena v študijo deformacije ventilatorske lopatice v optimalnem delovnem režimu ventilatorja pri obeh konstrukcijskih izvedbah vpetja. Vizualizacija deformacij in fluktuacije lopatičnega vrha okoli ravnotežne lege omogoča oceno obremenitve lopatice na lokaciji pritrditve in oceno vpliva deformacij na aerodinamske lastnosti ventilatorja. Namreč, če so deformacije prevelike, se pojavita tudi vpliv spremenjene oblike lopatice in obtekanje toka, kar ima za posledico spremenjeno aero-dinamsko karakteristiko ventilatorja.
osnovno rešitvijo vpetja lopatice v pesto ventilatorja (tip I - slika 4a) in spremenjeno izvedbo vpetja z dodatno pritrditvijo lopatic preko koaksialnega obroča (tip II - slika 4b). Obratovalni pogoji obeh ventilatorjev so bili enaki in so bili določeni z integralnimi parametri:
-	vrtljaji motorja ventilatorja: n = 1344 min-1,
-	razlika statičnega tlaka na ventilatorju: Ap^ =241 Pa,
-	gostota zraka: p= 1,15 kg/m3.
Slika 4a. Aksialni ventilator tip I, brez
Poskus je bil opravljen na merilni postaji, ki jo prikazuje slika 5. Meritve so bile izvedene v skladu s priporočili standarda ISO 5151:1994 [1 3]

Slika 4b. Aksialni ventilator tip II, z obročem
Merjene so bile razlike statičnega tlaka na ventilatorju in vrtilne frekvence rotorja. Na osnovi teh podatkov je bilo moč nastaviti želeno delovno točko ventilatorja, pri kateri so bile izvedene meritve deformacij lopatic. Na ustju - ohišju ventilatorja je bila
izrezana odprtina, tako da je bilo vidno teme lopatice, kot je prikazano na sliki 6. Za zajemanje slik je bila uporabljena kamera Dragonfly Express lEEE-1394 [9], [10] z objektivom Pentax Precision Co. B25140, 25 mm. Kamera je bila prožena z induktivnim za-znavalom, ki je bilo tik ob pestu pred ventilatorjem. S tem je bila dosežena ponovljivost položaja lopatice
Slika 6. Položaj merjenja lopatice aksialnega ventilatorja
pri
prehodu skozi izrezano odprtino v ohišju ventilatorja glede na izbrano
10
.12	1 - aksialni ventilator
2	- Kamera Dragonfly Express IEEE-1934
3	- vetrovnik
4	- mreža ventilatorja
5	- odprtina za merjenje
6	- dodatna osvetlitev
7	- induktivni senzor
8	- vijak M6
9	- napajalnik Agilent
10	- napetostni pretvornik
11	- PC računalnik 11 12 - tlačni pretvornik
PC
Slika 5. Shema preizkuševališča
referenčno točko na ohišju (točka T0 na sliki 6). Induktivno zaznavalo je bilo napajano z napajalnikom Agilent E3620A. Digitalizirani posnetki so bili posneti s proženjem kamere v izbranih časovnih intervalih, ki so pripadali izbrani poziciji lopatice. Za kontrolirano zajemanje digitaliziranih posnetkov je bil uporabljen programski paket LabView [11]. Posnetki pa so bili procesirani s pomočjo programskega paketa MatLab [12]. Za vsak obravnavani primer je bilo vzorčenih 150 zaporednih slik, kar zadošča za statistično oceno - časovno povprečne deformacije lopatice, histogram deformaciji in pripadajoči standardni odklon fluktuacij okoli srednje vrednosti.
Izbrane so bile 3 točke - markerji (T1, T2 in T3) na temenu lopatice, ki omogočajo oceno translatornih in rotacijskih odmikov izbranih točk glede na referenčno točko T0 na sliki 6.
Odnos med stacionarno točko T0 na ohišju ventilatorja in točkami T,, T2 in T3 na temenu lopatice je prikazan na sliki 7. Postavljen je koordinatni sistem z izhodiščem v točki T0. Točke na temenu lopatice T. (i = 1, 2, 3) pa so glede na izbrani koordinatni sistem podane s koordinatama x,, y.. Položaj točk na temenu lopatice je določen v trenutku proženja kamere, ki se izvede z magnetnim induktivnim zaznavalom (slika 5, točka 7).

7

6
Slika 7. Shematski prikaz načina izbire točk pri analizi, izdelan s programskim paketom AutoCad
(»pikslov«). Čas zaklopa kamere je znašal 0,2 ms. Izbrani objektiv je imel zorni kot 8,23°. Kamera je bila postavljena pravokotno na os merjenja temena lopatice v razdalji 1 m od vetrovnika, kot je prikazano na sliki 5, točka 2. Uporabljen je bil asinhroni prenos podatkov. Za doseganje večjega barvnega kontrasta med površino temena ventila-torske lopatice in markerji je bil vrh lopatice pobarvan z mat črno barvo. Osvetlitev temena lopatice pa je bila izvedena tako, da je bil odboj svetlobe v izbranem polju najmanjši.
Negotovost meritve se nanaša predvsem na oceno vpliva časovnega zamika hitre kamere pri proženju in zajemanju digitalizirane slike lopatice. Preprostejša je ocena me-
12000
16000
Prostorski tok q [m3/h] stat. tla^ izkoristek
Slika 8. Integralna karakteristika aksialnega ventilatorja [1]
1
0,8 0,6
0 00 -0,2
tic pa lahko razčlenimo le na osnovi posameznih korakov predstavljene metode. Izhajamo iz obodne hitrosti temena lopatice, premera rotorja ventilatorja in frekvence zajemanja signala induktivnega senzorja, ki proži digitalno kamero. Največja možna absolutna merilna negotovost znaša 0,038°, kar lahko ob predvidenih največjih deformacijah lopatic za cca 3° ne presega relativne merilne negotovosti uv= 1,3 %.
■ 3 Analiza deformacij
Pri analizi deformacij ventilatorskih lopatic, ki je bila izvedena na osnovi merjenja razdalj med referenčno točko T0 na ohišju ventilatorja in točkami - markerji Tj, T2 ,T3 na temenu ventilatorske lopatice, je bila uporabljena metoda računalniško podprte vizualizacije. Algoritmi prepoznavanja digitaliziranih slikovnih vzorcev - markerjev ter izračun položaja markerjev so bili izdelani v programskem okolju MatLab. Algoritem prepoznavanja položaja markerjev v prostoru in času je bil usmerjen v zaznavanje posameznega markerja na temenu lopatice in v nadaljevanju v določanje središčne točke markerja, ki podaja trenutno koordinato markerja glede na izhodiščno točko T0 (slika 9). Področja izven merilnega območja smo v fazi obdelave podatkov izločili, kar je omogočilo hitrejšo obdelavo digitaliziranih slikovnih vzorcev [5].
Da bi dosegli primerljivost rezultatov med obema izvedbama ventilatorja, je bil preizkus izveden pri enakih obratovalnih pogojih. Na sliki 8 je prikazana delovna karakteristika ventilatorja 0630 mm s petimi profilira-nimi lopaticami, ki je bila izmerjena v podjetju Hidria Rotomatika [1]. V diagramu je podana delovna točka A, pri kateri so bile izvedene meritve deformacij. Iz diagrama je bila v točki A določena razlika statičnega tlaka Aps, ki je bila uporabljena kot referenčni parameter na vetrovniku (slika 5, točka 3). Tlačna razlika je bila merjena s tlačnim pretvornikom Endress + Hauser Deltabar S PMD75.
S hitro kamero je bila posneta 8-bitna slika, velikosti 640 x 484 elementov
rilne negotovosti določanja izbranih obratovalnih točk ventilatorja. Ta je pogojena predvsem z določanjem vrtilne frekvence, ki je v skladu z ISO/WD 5801
Slika 9. Povečan digitalizirani posnetek
ocenjena z uN = 0,2 %, merjenjem tlačne
razlike na ventilatorju up = 1,4 % in določanjem gostote v zračnem toku, ki je v primeru, da so upoštevani postopki po standardu, enaka u = 0,4 %. Merilno negotovost vizual-izacijske metode deformacije lopa-
Glede na to, da je bila digitalizacija izvedena z 8-bitno ločljivostjo, se vrednostceloštevilčnespremenljivke Ep(i, j, t) v enačbi (1), ki predstavlja raven sivine celice (»piksel«) (i, j) v času t, nahaja v razponu:

(1)
Indeksa i in j elementa E digitalizirane slike predstavljata položaj elementa, kot je prikazano na sliki 9. V opazovanem polju so oblikovane celice - okna velikosti (di, dj), kjer di in dj predstavljata velikost okna.
Za posamezno sliko v sekvenci digitaliziranih posnetkov temena lopatice je bila izračunana skalarna celoštevilčna funkcija f(i, j), zapisana z enačbo (2):
1 1 di "J
[h+ipJc+jp)
(2)
V/ O, j )=
'"^fi {i, j )■ "^/j {i, j)
d/ {i, j)
di
df {i, j)
dj
(3)
I V/ {i, j )
= max
+
d/ {i, j) dj
=konst
d/ {i, j) di
, ik = i, J k = j-
+
(4)
1 N
Tk,' = -N ^ik
1 N
Tk, j=N j
k ^{1.2,3}
izračunano razmerje l = 0,284 po enačbi (6):
(5)
^k = Tk i ■ ^= yk = Tk, j ■ ^'
(6)
kjer sta ic in jc koordinati izbranega okna. Vrednost sivine Ep v točki (i, j) ima mejne vrednosti od 0 (črna barva) do 255 (bela barva). V opazovanem območju slike 9 se funkcija f(i, j) značilno spremeni pri prehodu iz črnega v belo polje, ki pripada markerjem - točkam T^, T^, T2 in T3. Da bi določili robove markerjev, se v naslednjem koraku izračuna gradient spremenljivke f(i, j):
Tako položaj kot razdalje med mark-erji na temenu lopatice in markerjem T0 na ohišju ventilatorja se spreminjajo s časom. Iz analiz časovno zaporednih digitaliziranih posnetkov se lahko izvede vrednotenje fluktuacij odmikov markerjev, kar omogoča oceno povprečenih deformacij temena lopatice in oceno intenzivnosti fluktuacij trenutnih odmikov opazovanih točk glede na časovno pov-prečeno deformacijsko sliko.
Za pretvorbo enot iz elementov slike (»piksel«) v dolžinsko enoto (mm) je bilo iz digitaliziranega posnetka v primeru, ko je ventilator miroval, in izmerjene razdalje med dvema točkama na ohišju ventilatorja
kjer sta vrednosti za xk in yk podani v mm.
Na osnovi predstavljenih algoritmov so bile v prispevku izračunane srednje vrednosti odmikov temena lopatice in pripadajoči histogrami ter standardni odkloni odmikov od srednje vrednosti deformacij. Celoten postopek merjenja in obdelave podatkov je prikazan na blokovnem diagramu (slika 10).
■ 4 Rezultati meritev
Pri obratovalnih pogojih, ki so podani s točko A na delovni karakteristiki ventilatorja, ki je prikazana na sliki 8, sta bili posneti dve sekvenci digitaliziranih posnetkov. Prva sekvenca je bila posneta z osnovno rešitvijo vpetja lopatice v pestu ventilatorja
kjer maksimalna skalarna vrednost enačbe (3) omogoča določitev roba markerjev:
Točke v enačbi (4) s koordinatami (ik, jk) tvorijo sklenjeno zvezno krivuljo konture markerja, kjer je N število elementov, ki jo tvorijo. Postopek določitve konture markerja pa je enak za vse opazovane točke T0, T1, T2 in T3. v zadnjem koraku je izračunano težišče konture izbranega markerja Tk, ki je podan z enačbo (5):
Slika 10. Blokovni diagram poteka meritev in obdelave podatkov
(tip I - slika 4a), druga sekvenca pa je bila posneta na spremenjeni izvedbi vpetja z dodatno pritrditvijo lopatic preko koaksialnega obroča (tip II-slika 4b).
Na sliki 11 je prikazana kvalitativna primerjava rotorja ventilatorja v mirovanju (n = 0 mm-1) in rotorja ventilatorja pri n = 1344 mm-1 v delovni točki A (slika 8). Za lažji prikaz odmika lopatice sta posnetka lopatic v dveh različnih delovnih točkah združena s pomočjo programskega paketa MatLab v eno sliko, kot to prikazuje slika 11. Na sliki so prikazani položaji me-rilnih točk T1, T2 in T3.
ventilatorja (n = 0 in 1344 min-1) za primer tipa I in tipa II, kot je predstavljeno na sliki 7. Časovno povprečeni odmiki in standardni odkloni so podani v normirani obliki (enačba 7):
X* ^ -100%, v* ^ -100%, d' Ro	Ro
= — 100%, Ro
al -100%, a* -100%, o-'.
= oL -100%, R
(7)
kjer je Ro polmer rotorja ventilatorja.
Na sliki 1 2 in 13 so predstavljeni normirani odmiki marker-jev za oba primera vpetja lopatic ventilatorja tipa I in tipa II. Na osnovni osi so podani časovno pov-prečeni odmiki X*, y" in d" za točke T1, T2 in T3. Na sekundarni osi pa so podani pripadajoči normirani standardni odklon i o*x, o*, o*,.
Slika 11. Primerjava položaja lopatic aksialnega ventilatorja v dveh delovnih točkah (n = 0 in 1344 min-1)
Pri ventilatorju tip I in tip II je bil zaznan podoben odmik v vseh smereh koordinatnega sistema (slika 7). V smeri abscisne osi x je zaznan odmik temena lopatice proti smeri izstopajočega toka. Na vstopnem robu lopatice je zaznan manjši odmik kot na izstopnem robu lopatice. Ta pojav vpliva na spremembo vstopnega kota lopatice in posredno na aerodinam-sko karakteristiko ventilatorja. V smeri osi y (slika 7) so odmiki minimalni, kar je posledica vpetja in oblike lopatice. Skupni odmik d*, ki je sestavljen iz odmika v obeh zgoraj navedenih smereh, je predstavljen na sliki 12 in 13. Ob primerjavi deformacij na obeh opazovanih konstrukcijskih rešitvah, ki so prikazane na sliki 12in13, lahko ugotovimo, da so odmiki pri spremenjeni konstrukcijski rešitvi z obročem (slika 4b) manjši. Ta razlika ni značilna.
Razlika med obema izvedbama vpetja pa je opazna pri analizi fluktuacij odmikov okoli ravnovesnih leg. Na sliki 14 je predstavljena primerjava med histogramoma fluktuacij odmikov obeh tipov v točki T2 v smeri osi X. Iz histograma je enako kot na sliki 12 in 13 razvidno neznačilno zmanjšanje srednjega odmika lopatice in zmanjšanje fluktuacij odmikov v primeru korigiranja vpetja lopatice z obročem. Zmanjšana fluktuacija bistveno prispeva k zmanjšanju napetostnih stanj v korenu lopatice, kar potrjuje smotrnost uvajanja nove konstrukcijske rešitve vpetja.
Prikazana je referenčna točka T0 na ustju ventilatorja, ki miruje v obeh delovnih točkah ventilatorja. Na sliki je označena tudi smer vrtenja lopatice in smer zračnega toka skozi ventilator. Na sliki se vidi odmik lopatice vzdolž njenega temena. Vidna je značilna deformacija lopatice, ki se odraža tako v odmiku kot v zasuku njenega temena.
Kvantitativna analiza temelji na metodologiji določanja položajev markerjev glede na referenčno točko T0, kot je to predstavljeno v poglavju 3. V prvem koraku so določene dolžine med merjeno in referenčno točko. Izračunane so bile dolžine med točkami T1, T2, T3 in točko T0 v dveh delovnih točkah
6,00 4,00 -^ 2,00 -
0,00 -0,
-2,00 --4,00 --6,00
50
1,00
W -
-ŽU-
.....
1,50
2,00
2,50
1,00
0,12
50
----- 0,08
: M
Št. točke
—y*	-■—X*	d*
- * std odklon y*	- - stdodklonx*	std odklon d*
3.
----- 0,04
0,24 0,20
0,16 ^
0,00
Slika 12. Odmiki in standardni odkloni za tri merilne točke v dveh delovnih točkah (n = 0 in 1344 min-1) za ventilator tipa I brez obroča
6,00 4,00 -2,00 -
„ " 0,00 -0,
-2,00 --4,00 --6,00
0,24 0,20 -- 0,16
1,00
1,50
t -1
^ - ■2,'5^ — - -3-100
Št. točke
0,12 50 0,08
0,04
0,00
—♦—y*	-■-X*	d*
- ' stdodklony*	stdodklonx*	std odklon d *
Slika 13. Odmiki in standardni odkloni za tri merilne točke v dveh delovnih točkah (n = 0 in 1344 min-1) za ventilator tipa II z obročem
Slika 14. Histogram porazdelitve časovno povprečenih odmikov v normirani obliki za merilno točko 2 v x-smeri
■ 5 Sklep
V prispevku smo prikazali smotrnost konstrukcijske rešitve vpetja lopatice na rotor ventilatorja, ki smo mu dodali ojačitveni obroč, ki zmanjšuje deformacije ventilatorske lopatice. S tem namenom smo predstavili metodologijo merjenja deformacije lopatice aksialnega ventilatorja in razvili eksperimentalno metodo, ki je bila zasnovana na računalniško podprti vizualizaciji. Metoda temelji na zajemanju digitaliziranih posnetkov temena lopatice, prepoznavanju slikovnih struktur - markerjev in določanju deformacij temena lopatice. Z razvito vizualizacijsko metodo je bila izvedena primerjalna analiza obeh načinov vpetja lopatic v pestu ventilatorja. Potrjena je bila
primernost uporabljene eksperimentalne metode, ki omogoča enostavno in zanesljivo zaznavanje deformacij rotorskih lopatic. Ta metoda je primerna za podobne tehnične aplikacije.
Literatura
[1]	PIVK, Stane, MAGAJNE, Aleš, TOMINEC, Uroš. Meritve aero-dinamskih lastnosti aksialnih ventilatorjev premera 630 mm: julij 2006. Sp. Idrija, Hidria Rotomatika, d. o. o.
[2]	Wallis, R. Allan. Axial flow fans and ducts, John Wiley & sons, 1983.
[3]	Tvrtkovi, D., Baršič, Z., Her-cigonja, T. Primjena optiikih metoda mjerenja dimenzija
kod revitalizaciji hidroenergetskih postrojenja, NDT - Competence & Safety, HDKBR/ CrSNDT, Zagreb, 2004.
[4]	GOM, Optical Measuring Techniques, High Speed Deformation Analysis of a Cooling Fan, http://www.gom.com/.
[5]	ŠIROK, Brane, BAJCAR, Tom, DULAR, Matevž. Reverse flow phenomenon in a rotating diffuser. J. flow vis. image process, 2002, letn. 9, no. 2/3, str. 193210. [COBISS.SI-ID6030875]
[6]	KUNC, Robert, PREBIL, Ivan, HOČEVAR, Marko, ŠIROK, Brane. Trdnostna analiza rotorja ventilatorja borbenega vozila = Strength analysis of a combat vehicle fan rotor. Stroj. vestn., 1999, letn. 45, št. 12, str. 533-541. [COBISS.SI-ID 3530011]
[7]	ŠIROK, Brane, HOČEVAR, Marko, ZUPAN, Samo, PREBIL, Ivan. Študija dinamičnih karakteristik sklopa radialnega rotorja in vležajenja ventilatorja hladilnega sistema borbenih vozil M 84 in T 72 = Study of radial rotor and bearing arrangement dynamic properties of the combat vehicles M 84 and 72 cooling system fan. Stroj. vestn., 1999, letn. 45, št. 11, str. 432-441. [COBISS.SI-ID 3450907]
[8]	ŠIROK, Brane, POTOČAR, Erik, NOVAK, Matej. Analiza kinematike toka za utripajočim profilom spremenljive geometrijske oblike z uporabo računalniške vizualizacije = Analysis of the flow kinematics behind a pulsating adaptive airfoil using computer-aided visualisation. Stroj. vestn., 2000, letn. 46, št. 6, str. 330-341. [COBISS.SI-ID 3894043]
[9]	Dragonfly Express™, IEEE-1394b Digital Camera System Manual, Point Grey Research Inc. 2006, Document revised June 15, 2006.
[10]	OVERTON, M. Numerical Computing with IEEE Floating Point Arithmetic, SIAM, Philadelphia, 2001.
[11]	National Instruments Lab-VIEWTM, User Manual, Part
Number 320999E-01, April [13] 2003 Edition. [12] HIGHAM, D. J., HIGHAM, N. J. MATLAB Guide, SIAM, Philadelphia, 2000.
ISO 5151:1994: Non-ducted air conditioners and heat pumps - Testing and rating for performance
REVUA ZA FLUIDNO TEHNIKO, AVTOMATIZACUO IN MEHATRONIKO
Visualization method for measuring the deformation of axial-flow fan blades
Abstract: Axial-flow fan blades deform during operation due to the various forces that act on them. The steady-state deformation and fluctuation of the blade peak, i.e., the vertex around the poise position, allow us to evaluate the volume of load, where the blade is fixed on the rotor, and assess the influence of the deformation on the aerodynamic characteristics of the axial-flow fan. In the paper we present the methodology for measuring the deformation of the axial-flow fan blade, which is supported by a computer-based visualization. The experiment was carried out on an axial-flow fan, with both basic and modified constructions, where the blade is fixed to the rotor. Measurements were carried out on the measuring station at the Faculty of Mechanical Engineering, University of Ljubljana, where using a high-speed camera we obtained digital pictures at selected time intervals. The deformations of the axial-flow fan blade were measured at the optimal working point for the axial-flow fan with the basic and modified constructions. On the blade vertex, we evaluated the deviation of the measuring point, in terms of the reference point that is on the fan casing. We have written software in Matlab to recognize the measuring points and to calculate the blade deformation on the vertex of the axial fan blade. With the help of the developed visualization method, we compared results that we got from the axial-flow fan with the basic and modified constructions. The experimental method used in this paper can easily and reliable detect the deformation of the axial-flow fan blade.
Keywords: axial-flow fan, blade, deformation, visualization,