Pablo Garcia Michelena ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Pablo Garcia Michelena ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
Pablo Garcia Michelena ikasleak BIKAIN CUM LAUDE kalifikazioa lortu zuen
- Tesi titulua: Enhancement of Vacuum Induction Melting through Numerical and Experimental Investigation
Epaimahaia:
- Lehendakaritza: Ricardo Torres Cámara (Universitat Politècnica de Catalunya)
- Bokala: Carl Slater (University of Warwick)
- Bokala: Iñaki Hurtado Hurtado (Mondragon Unibertsitatea)
- Bokala: Iñaki Madariaga Rodríguez (ITP Aero)
- Idazkaritza: Daniel Bernal Rodriguez (Mondragon Unibertsitatea)
Laburpena:
Industria aeronautikoa bere produktuen eta prozesuen etengabeko berrikuntza eta garapen maila nabarmenagatik aintzatesten da. Arlo horretan, hegazkin motorren ziklo termodinamikoaren eraginkortasuna etengabe hobetu nahi da, errendimendu handiko materialak erabiliz, hala nola nikel-oinarrizko superaleazioak turbina eta konpresoreen osagarrientzako. Nikel aleazio horien konposizio kimiko konplexu eta zehatzak fabrikazio metodo aurreratuak eskatzen ditu. Kalitate metalurgiko handiagoko osagaiak lortzeko, geometria konplexuekin eta azken formatik hurbil dauden irizpideekin, modu eraginkorrean konbinatzen dira argizari galduan moldekatzeko teknologiak eta hutsean indukzio bidezko fusioa edo Vacuum Induction Melting (VIM).
VIM teknologiaren arrakasta bere hutseko atmosfera eta inertean datza, metal likidoaren elementu aleatzaileen oxidazioa eta deuseztapena minimizatzen dituena, metalaren konposizio zehatza ziurtatuz. Gainera, eraginkortasun elektriko handia lortzen du indukzio magnetikoaren bitartez izan ere urtu beharreko metala zuzenean berotzen da energia elektrikoa bero erresistiboa bilakatuaz eta horrela fusio ziklo azkarrak lortuaz. Hala ere, prozesuaren kontrol konplexuak erronkak ditu, fusioan zehar hainbat fenomeno fisiko eta prozesuaren hainbat aldagai batera ematen direlako honek prozesuaren optimizazioa zailtzen duelarik. Eremu honetan, modeloetan oinarritutako erremienta numerikoak dira soluziorik onena, doitasunaren, abiaduraren eta kostuaren arteko oreka dela eta.
Ikerketa-proiektu honen helburua VIM fusio-prozesua hobetzean datza, fenomeno fisiko nagusiak barne hartzen dituzten modelo multi-fisikoak garatuz, eremu magnetikoak, fluidoen dinamika eta bero-transferentzia. Modelo horiek eremu horien arteko elkarrekintzak modu integratu batean erreproduzituko dituzte, eta, era berean, prozesuko hainbat aldagairen inpaktua aztertzea eta VIM teknologiaren konpresioan sakontzea ahalbidetuko dute.
Emaitza numeriko teorikoak balioztatzeko, erreferentzia esperimentalekin alderatzea eta korrelazioa nahitaezkoa da. Horretarako, laborategiko eskalako VIM labe batean entsegu espezifikoak diseinatu eta burutu dira fusio prozesuko aldagaien datuak neurtzeko.
Prozesuaren erreferentzia esperimental hauekin emaitza numerikoak alderatu izan dira eta simulazioen ziurgabetasuna zehaztu, eta behar izandako kasuetan errorea zuzenduaz. Balioztatutako tresna definitu ondoren, hainbat estudio-kasu hartu dira kontuan, industria-eskalako VIM labeen konfigurazio desberdinak eta fusio prozedura errealetan oinarritutako baldintza operatibo dinamikoak ikertuaz. Azken batean, fusio prozedura hobetua proposatzen da, eraginkortasun termikoa handitzeko eta prozesuaren zikloaren denbora murrizteko.