Вісник № 20

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/22922

Переглянути

Зараз показуємо 1 - 20 з 20

Влияние пространственного профилирования лопастей рабочего колеса на характеристики потока в проточной части осевой гидротурбины
(НТУ "ХПИ", 2016) Русанов, Андрей Викторович; Хореев, Олег Николаевич; Косьянов, Дмитрий Юрьевич; Линник, Александр Васильевич; Сухоребрый, Петр Николаевич; Рябова, Светлана Александровна
Приведены результаты численного исследования влияния сложного окружного навала лопасти рабочего колеса осевой гидротурбины ПЛ20 навала на характеристики потока в проточной части. Моделирование течения выполнено на основе численного интегрирования уравнений Рейнольдса с дополнительным членом, содержащим искусственную сжимаемость. Для учета турбулентных эффектов применена двухпараметрическая модель турбулентности Ментера (SST). Исследования проведены с использованием программного комплекса IPMFlow. Представлен анализ структуры потока в расчетных областях с учетом и без отсасывающей трубы, а также зависимости значений мощности и КПД проточной части от величины навала при оптимальном режиме работы.
Вплив закручення потоку, що перекачується, на енергетичні характеристики вихрекамерних насосів
(НТУ "ХПІ", 2016) Сьомін, Дмитро Олександрович; Роговий, Андрій Сергійович; Левашов, Артем Миколайович
На основі математичного моделювання енергетичних характеристик вихрекамерних насосів проведено дослідження впливу ступеня закручення потоку, що перекачується, на коефіцієнт корисної дії насосу. Отримано, що відносний ККД зростає зі збільшенням ступеня закручення потоку, що перекачується. Це підтверджує попередні припущення про зменшення втрати на удар у процесі змішання взаємодіючих потоків та зменшення втрати енергії основного потоку на розкручення потоку, що перекачується.
Using open software application packages for simulation of viscous incompressible fluid
(НТУ "ХПИ", 2016) Shudrik, Aleksandr Leonidovich
This paper analyzes the basic principles, advantages and disadvantages of an open package OpenFOAM. Class hydrodynamics tasks are listed. Possibilities and prospects of further use of OpenFOAM accessible using a number of turbulence models in the study of the working process in hydraulic machines are shown. The calculations of test tasks of turbulent flow of viscous fluid in Newton's channels of variable section, the sudden expansion in the impeller vane pump. Results in the form of pressure fields (velocities), the integral defined by their characteristics are presented. An experiment on the stand of the Department "Hydraulic Machines". The comparison of results obtained in packages OpenFOAM, ANSYS CFX and experiments.
Применение CFD при проектировании элементов проточной части гидротурбины
(НТУ "ХПИ", 2016) Миронов, Константин Анатольевич; Олексенко, Юлия Юрьевна
Для того чтобы разработать экономически рентабельный проект конструкции гидротурбины, необходимо понять характеристики потока в различных сечениях гидротурбины, что позволит спрогнозировать работу отдельных ее элементов еще до изготовления. В работе показано, что в последнее время CFD широко используется ведущими учеными во всем мире для получения подробной информации о свойствах потока в проточной части гидротурбины с учетом взаимодействия различных ее элементов, а также для прогнозирования работы гидротурбины в целом.
Calculating three-dimensional fluid flow in the spiral casing of the reversible hydraulic machine in turbine mode
(НТУ "ХПИ", 2016) Drankovskiy, Viktor Eduardovich; Rezvaya, Kseniya Sergeevna; Krupa, Evgeniy Sergeevich
One of the stages of a numerical research of water passage of the reversible hydraulic machine in turbine mode was described with program packages. Graphical results in the form of the velocity and pressure distributions in the predetermined modes of operation of reversible hydraulic machine were obtained. On the basis of these data can beobtained average kinematic parameters of the flow, which are determined in the inlet of calculation domain. Analysis of this numerical research was performed.
Synthesis of schemes of pneumoautomatics on valves
(НТУ "ХПИ", 2016) Cherkashenko, Mihail Vladimirovich; Vurye, Boris Aleksandrovich
The universal method of designing of schemes of hydropneumoautomatics on the valves, using modular realization is offered. In a basis of a method it is put factorization systems and decomposition of the equations, the analysis of modules with use of the simplified table of conditions, due to consideration of conditions only for inputs of controlling of valves. M. V. Cherkashenko's formulas of decomposition of functions on two variables are effectively used, iso present decisions of modules on which outputs given formulas are presented are realized that as a result leads to the minimal schemes. Examples of use of a method are resulted.
Способы распределения рабочей жидкости в планетарных гидромашинах
(НТУ "ХПИ", 2016) Панченко, Анатолий Иванович; Волошина, Анжела Анатольевна; Панченко, Игорь Анатольевич
Рассмотрены планетарные гидромашины с различными выходными характеристиками, обусловленными конструктивными особенностями их распределительных систем, а так же способы распределения рабочей жидкости в них. Представлены математический аппарат и методики определения пропускной способности торцевой, цапфенной и непосредственной распределительных систем. Предлагаются три способы распределения рабочей жидкости в гидромашинах планетарного типа: торцевое распределение, применяемое в низко-, средне- и высокооборотных гидромашинах мощностью от 7 до 33 кВт и частотой вращения выходного вала от 40 до 2500 мин⁻¹, компенсация планетарного движения которых может осуществляться с помощью внешнего зубчатого зацепления; цапфенное распределение, применяемое в средне- и высокооборотных гидромашинах мощностью от 2 до 7 кВт и частотой вращения выходного вала от 200 до 2500 мин⁻¹, компенсация планетарного движения которых может осуществляться с помощью карданной передачи; непосредственное распределение, применяемое в низкооборотных гидромашинах (гидровращателях) мощностью от 18 до 36 кВт и частотой вращения выходного вала от 0,5 до 50 мин⁻¹, с дополнительным внешним компенсирующим механизмом планетарного движения.
Современное состояние проблемы моделирования крупномасштабной турбулентности
(НТУ "ХПИ", 2016) Солодов, Валерий Григорьевич
Обсуждается современное состояние проблемы моделирования турбулентности. При этом существенное внимание уделяется проблеме расчета крупномасштабной турбулентности (LES). Подход основан на осреднении уравнений Навье-Стокса со специальным фильтром, настроенным на выделение вихрей не менее определенного размера. Представлены некоторые методические аспекты моделирования и проблематика подхода к моделированию.
Добыча нефти штанговыми глубиннонасосными установками
(НТУ "ХПИ", 2016) Ценципер, Адольф Исаакович; Косоруков, Александр Владимирович
Описан способ добычи нефти штанговыми глубиннонасосными установками и представлена его принципиальная схема. Определены статические силы, действующие на головку балансира в точке подвеса колонны насосных штанг. Рассмотрена кинематика балансирного станка-качалки. Построены графики пути, скорости и ускорения точки сочленения балансира с шатуном. На основании полученных кинематических зависимостей определены параметры перемещения точки подвеса колонны насосных штанг, совершающих циклическое возвратно-поступательное движение.
Робочі процеси інноваційних гідростатичних та аеростатичних сферичних шарнірів із струменевим регулюванням положення сфери
(НТУ "ХПІ", 2016) Струтинський, Сергій Васильович
Розглянуто робочі процеси пов’язані з течією рідини в проточних частинах інноваційних гідростатичних та аеростатичних сферичних шарнірів із струменевим регулюванням положення сфери. Обґрунтовано принципи і схемну реалізацію струменевого регулювання. Проведено розрахунки на ЕОМ поля течії в щілині та в системі керуючих струменів. Розроблено спеціальну методику аналітичного розрахунку параметрів течії в щілині шарніра на основі методу ламінарної аналогії. Сформульовані пропозиції по застосуванню раціональних методів технології машинобудування та прогресивних матеріалів у розроблених інноваційних конструкціях шарнірів.
Энергосбережение на газораспределительной станции при совместной работе турбодетандера и воздушной климатической системы
(НТУ "ХПИ", 2016) Шубенко, Александр Леонидович; Сарапин, Владимир Павлович; Сенецкий, Александр Владимирович; Сарапина, Марина Владимировна
Предлагается технологическая схема тепло- и электроснабжения газораспределительной станции (ГРС) на основе совместной работы утилизационной турбодетандерной установки (УТДУ) и воздушной климатической системы (ВКС), что позволяет вырабатывать тепловую и электрическую энергию без сжигания топлива. Проведен анализ количества теплоты, необходимой для подогрева помещений ГРС, и возможности отказа от газовых водогрейных котлов. Выполнены оценки вырабатываемой электроэнергии УТДУ при срабатывании перепада давления газа, а также потребности теплоты с целью подогрева газа после расширения в турбодетандере для недопущения снижения температуры газа ниже 0 °С. Построена модель энергоэффективной установки и проведены расчетные исследования, которые показали целесообразность реализации рассматриваемого подхода к решению задачи энергосбережения.
Визначення ресурсу стрижневих елементів малогабаритних пневматичних клапанів з двопозиційним поляризованим електромагнітним приводом
(НТУ "ХПІ", 2016) Зайончковський, Геннадій Йосипович; Барилюк, Євген Ігорович; Рикуніч, Юрій Миколайович; Федоричко, Ярослав Богданович
Наведено результати ресурсних випробувань малогабаритних пневматичних клапанів з двопозиційним поляризованим електромагнітним приводом, аналіз яких показує, що критичним елементів клапанів цього типу, що визначає ресурс виробу, є стрижневий елемент (шток) рухомої частини клапана, руйнування якого під дією динамічних навантажень призводить до повної відмови клапана. Дається порівняльний аналіз різних методів визначення ресурсних можливостей стрижневих елементів рухомої частини клапана, що працюють в умовах динамічних циклічних експлуатаційних навантажень. Зроблено висновок щодо перспективності використання енергетичних критеріїв для оцінки ресурсу стрижневих елементів клапанів даного типу. Даються рекомендації щодо зменшення рівня динамічних навантажень і підвищення ресурсу стрижневих елементів клапанів з двопозиційним поляризованим електромагнітним приводом.
Анализ схем управления гидропневмоагрегатов
(НТУ "ХПИ", 2016) Черкашенко, Михаил Владимирович; Вурье, Борис Александрович; Гринберг, Юрий Исаакович; Бондарева, Дарья Борисовна
Предлагается метод анализа схем гидропневмоагрегатов, позволяющий обнаружить и устранить имеющиеся ошибки при проектировании, в основном, связанные с противоречивостью входов, действующих между технологическими операциями, и "силовой борьбой" на исполнительных устройствах. Показана эффективность использования для анализа схем матрицы соответствий М. В. Черкашенко, размерность которой не зависит от числа входов и выходов, а лишь от числа переходов между технологическими операциями.
Комплексные экспериментальные исследования турбулентной структуры потока в проточной части высоконапорной радиально-осевой гидротурбины
(НТУ "ХПИ", 2016) Потетенко, Олег Васильевич; Крупа, Евгений Сергеевич
В статье приведен комплексный анализ реальной структуры потока, формируемой подводящими органами высоконапорной гидротурбины, перед рабочим колесом, на режимах, охватывающих всю универсальную характеристику. Приводятся объяснения причин существенных потерь энергии, как в подводящих органах, так и в самом рабочем колесе. Даются рекомендации по совершенствованию проточной части.
Вплив глибини спуску насоса у свердловину на експлатаційні показники роботи глибинної штангової насосної установки
(НТУ "ХПІ", 2016) Шевченко, Наталія Григорівна; Фатєєва, Надія Миколаївна; Лазаренко, Анастасія Олександрівна
Розглянуто підвищення ефективності проектних робіт глибинної штангової насосної установки за допомогою розробленого комплексу програм. Представлено п'ять програмних модулів. Проведена адаптація програм для реальних умов експлуатації свердловини. У результаті чисельного моделювання отримані: фізичні властивості газорідинної суміші на прийманні насоса, рекомендована глибина його спуска, гідродинамічні характеристики плунжерного насоса. Обрана й розрахована конструкція штангової колони, енергетичні показники роботи насосної установки, коефіцієнт експлуатації, імовірність обриву штанг, витрати на підйом нафтової продукції зі свердловини. Досліджено вплив глибини спуска насоса у свердловину на показники роботи установки. Комплекс програм використовується в навчальному процесі для науково-дослідної роботи студентів.
Оценка влияния конструктивных и эксплуатационных параметров шестеренного насоса на пульсацию подачи путем оптимизации и трехмерного численного моделирования
(НТУ "ХПИ", 2016) Лурье, Зиновий Яковлевич; Панченко, Анатолий Иванович; Соловьев, Владимир Михайлович; Гасюк, Александр Иванович
В статье, на основе оптимизации и трехмерного численного моделирования рабочего процесса шестеренного насоса внешнего зацепления, изложены результаты исследования пульсации скорости (подачи) в зависимости от наличия и отсутствия разгрузочной полости, величины давления в камере нагнетания и частоты вращения. На основе предложенной математической модели шестеренного насоса с учетом бокового зазора и коэффициента высоты ножки сформулирована и решена задача многокритериальной оптимизации. Полученное решение было использовано для построения 3D модели и дальнейшего исследования в программе вычислительной гидродинамики. Проведенные исследования показали, что введение в конструкцию разгрузочных полостей дает снижение относительной величины пульсации скорости на 6,9 %; увеличение давления на выходе из насоса с 0,16 МПа до 16 МПа привело к уменьшению пульсации скорости на 6,1 %; увеличение частоты вращения шестерен от 2 мин⁻¹ до 2400 мин⁻¹ вызвало рост пульсации на 4,1 %.
Определение расчетных параметров высоконапорных обратимых гидромашин
(НТУ "ХПИ", 2016) Дранковский, Виктор Эдуардович; Хавренко, Михаил Юрьевич
Предлагается методика определения расчетных параметров в турбинном и насосном режимах работы для высоконапорных обратимых гидромашин. Методика позволяет выполнить расчет геометрии проточной части на основе заданных натурных параметров (напора и подачи) в насосном режиме для диапазона напоров Н = 300–700 м. Для оценки практической реализации данного метода проведено сравнение основных расчетных параметров, рассчитанных по данной методике, с параметрами существующих высоконапорных ГАЭС. Методика выбора коэффициента быстроходности предлагается исключительно для высоконапорных обратимых гидромашин.
Анализ формирования точки оптимального режима высоконапорной радиально-осевой гидротурбины на основе ее универсальной характеристики
(НТУ "ХПИ", 2016) Мараховский, Михаил Борисович; Гасюк, Александр Иванович; Кузнецова, Мария Максимовна
Предложена математическая модель рабочего процесса турбины, позволяющая производить анализ формирования точки оптимального режима работы с точки зрения максимума гидравлического КПД. Константы, характеризующие потери в элементах проточной части, определяются на основе данных универсальной характеристики модели. Полученные зависимости позволяют производить прогнозную оценку энергетических качеств подвода, рабочего колеса и отсасывающей трубы. Математическая модель позволяет описывать рабочий процесс в проточной части на начальной стадии проектирования или ее модернизации. Произведен анализ влияния потерь в элементах проточной части на положение точки оптимального режима гидротурбины.
Підвищення енергоефективності електрогідравлічного мехатронного модуля руху
(НТУ "ХПІ", 2016) Андренко, Павло Миколайович; Дмитрієнко, Ольга Вячеславівна; Лебедєв, Антон Юрійович
Проаналізовані схемні та конструктивні рішення, які впливають на енергоефективність сучасного промислового устаткування та машин. Наведено схемну реалізацію перспективного електрогідравлічного мехатронного модуля руху та встановлено його структуру. Доведено, що енергоефективність електрогідравлічного мехатронного модуля руху значною мірою залежить від робочих та конструктивних параметрів його виконавчого механізму, а саме гідроциліндра. Розроблена методика оцінки енергоефективності гідроциліндра електрогідравлічного мехатронного модуля руху з різними конструктивними та робочими параметрами, яка може бути використана при енергетичній оцінці інших гідравлічних пристроїв.
Газодинамическое сопротивление и скорость звука в канале с гофрированной стенкой
(НТУ "ХПИ", 2016) Шевченко, Сергей Андреевич; Конох, Владимир Иванович; Макотер, Александр Петрович
Представлены результаты экспериментального исследования газодинамических характеристик гибкого металлического трубопровода с гофрированной оболочкой (металлорукава). Определены потери давления и коэффициент распределенного сопротивления металлорукава, используемого в составе испытательного стенда, работающего на сжатом воздухе. Впервые разработана оригинальная методика для определения скорости звука в канале с гофрированной стенкой. Полученные результаты используются для математического моделирования работы пневмосистемы запуска ракетного двигателя с регулятором давления на стадии стендовых испытаний.