Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Konstruktion och Optimering av ett Vertikalpumpsystem
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2015 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Designing and Optimizing a vertical pump system (English)
Abstract [sv]

Denna rapport behandlar utvecklingsprocessen för ett vertikalpumpsystem från systemval till framställning av prototyp. Pumpsystemet är designat för att portionera ut diskmedel ur en diskflaska med en metod som är jämförbart smidigare än dagens diskflaskor. Det generella projektmålet är att utveckla, konstruera och testa ett pumpsystem med en kravspecifikation som klarar:

• Jämn utdosering av diskmedel, dvs. samma utövande kraft (N) ger samma proportionerliga utdosering oberoende av antal verksamma cykler.

• Lättare användning jämfört med dagens 750 ml diskflaskor, dvs. kraftbehov vid användning är mindre än 7,9 N.

Respektive system som utvärderas i detta projekt använder fundamentalt olika lösningsprinciper. De tre systemen som granskas är:

A. Passivt system som matar diskmedel till ett munstycke och kar med hjälp av atmosfäriska tryckändringar.

B. Passivt kapillärkraftsystem dimensionerat för högre viskositet som matar diskmedel till ett munstycke och kar.

C. Aktivt mekaniskt pumpsystem konstruerad för ändamålet som doserar diskmedel vertikalt till ett optimerat munstycke.

Baserat på de tekniska och fysikaliska begränsningarna som är speciellt framstående i system A och B, valdes Pumpsystem C som det mest praktiska och genomförbara alternativet. Analytiska och numeriska beräkningar med strömningsmekanik gav olika profiler som testades i CFD-programmet Fluid Flow (CFX) ANSYS. Detta resulterade i två ströminingsprinciper av Pumpsystem C, betecknade C1 och C2. Med en 26,7 % mindre radie vid munstycket kräver Pumpsystem C2 36,5 % mer kraft vid användning än C1 enligt prototyptester. Vid torr användning utan diskmedel indikerar en kraftökning på 7,3 % för C1 jämfört med 4,8 % för C2, att C1 har lägre interna förluster. Maximalt krävs 13,7 N vid användning av C1 med ett 6 mm utlopp från en mekanisk COTS pump. För att öka användarvänligheten bör diametern och därmed slagvolymen i pumpen minskas och en strömningsprofil likt C1 användas. Detta tillåter användningen av en lägre fjäderkonstant, och därmed minskat kraftbehov från användaren.

Abstract [en]

This report deals with the development process for a vertical pump system from system selection to creation of prototype. The system is designed to dispense a dishwashing liquid. The overall project objective is to develop, construct and test a pump system that meets the required specification of:

• Consistent metering out of dishwashing liquid where the same force (N) produces a consistent proportional dosage regardless of the number of active work cycles.

• Ease of use compared to using a standard 750 ml dishwashing bottle, i.e. requiring less than 7.9 N for use.

Each of the respective systems evaluated in this project use fundamentally different principles. The three systems examined are:

A. A passive system which supplies a dishwashing liquid to a reservoir and nozzle by means of atmospheric pressure changes.

B. A passive system that uses the capillary force dimensioned for higher viscosity and feeds the dishwashing liquid to a reservoir and nozzle.

C. An active mechanical pump system designed for the purpose which dispenses dishwashing liquid to an optimized nozzle.

Based on the technical and physical limitations that were found to be prominent in systems A and B, system C was chosen as the most practical and feasible option. Analytical and numerical calculations using fluid mechanics resulted in various profiles which were tested using the CFD software Fluid Flow (CFX) ANSYS. Two flow profiles of the System C denoted C1 and C2 were chosen. System C2 has a 26.7% smaller nozzle radius than C1, while requiring 36.5% more force during testing of prototypes. When used dry without dishwashing liquid, an increase in required force, 7.3 % for C1 compared to 4.8 % for C2, indicates that C1 has fewer internal losses. The maximum required force for C1 is 13.7 N with a 6 mm outlet from a mechanical COTS pump. To increase the ease of use the diameter and thus the displacement of the pump should be reduced while using a C1 flow profile. This would allow for the use of a lower spring constant, thereby reducing the required working force from the user.

Place, publisher, year, edition, pages
2015. , 48 p.
Series
MMKB 2015:72 MKNB 083
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-201601OAI: oai:DiVA.org:kth-201601DiVA: diva2:1073308
Examiners
Available from: 2017-02-10 Created: 2017-02-10 Last updated: 2017-02-10Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2059 kB)21 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 2059 kBChecksum SHA-512
896d4f8689f163490ea29579135427f052e9c81bae7b750cdf6813ef9a6584e9d04fe62241dfdb77cee5f9599d8e8488e62927de5ac55648529a210f46f657d5
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 21 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 19 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf