Кафедра "Гідравлічні машини ім. Г. Ф. Проскури"

Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2767

Офіційний сайт кафедри http://web.kpi.kharkov.ua/gdm

Від 2021 року кафедра має назву "Гідравлічні машини імені Г. Ф. Проскури", попередня назва – "Гідравлічні машини" (від 1930 року).

Кафедра заснована на основі гідравлічної лабораторії у 1914 році академіком Г. Ф. Проскурою, первісна назва – кафедра гідромеханіки. У 1923 році була створена кафедра “Авіації”, якою керував також Г. Ф. Проскура, на базі якої в 1930 році був створений Харківський авіаційний інститут (нині Національний аерокосмічний університет “ХАІ”), а кафедра гідромеханіки перейменована в кафедру “Гідравлічні машини”. 2 липня 2021 року кафедра перейменована на честь Георгія Федоровича Проскури – видатного вченого, засновника наукової школи гідромашинобудування і авіації в Україні, члена Президії і голови Відділення технічних наук АН України, заслуженого діяча науки і техніки.

Кафедра "Гідравлічні машини імені Г. Ф. Проскури" готує майбутніх фахівців нової генерації в галузі цифрової гідравліки, гідравлічних машини та гідропневмоприводів, що використовуються практично в усіх галузях промисловості.

Кафедра входить до складу Навчально-наукового інституту механічної інженерії і транспорту Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут".

У складі науково-педагогічного колективу кафедри працюють 2 доктора технічних наук, 10 кандидатів технічних наук; 2 співробітника мають звання професора, 8 – доцента.

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 20

Аналіз течії в шарошковому долоті при бурінні з використанням бурових розчинів на водній та вуглеводневій основі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Шудрик, Олександр Леонідович; Шевченко, Наталія Григорівна; Рєзва, Ксенія Сергіївна; Петруняк, Марина Валентинівна; Бовкун, Віктор Олександрович
Буріння є основним видом збільшення кількості видобування вуглеводнів. В якості породоруйнівного інструменту при бурінні використовуються долота різних типів. При бурінні будь-яких свердловин на нафту та газ в якості робочої рідини використовуються бурові розчини. Течія даних типів рідин відрізняється від течії води, яка є нестисливим середовищем. Метою даної роботи є дослідження течії ньютонівської рідини води та двох типів бурових розчинів на водній основі, що описується степеневою моделлю неньютонівської рідини та на вуглеводневій основі – рідини типу Гершеля-Балклі. В роботі виконано побудову геометричної моделі шарошкового долота, побудовано розрахункову неструктуровану сітку об'єму рідини, що заповнює внутрішню область долота та задолотного простору. Проведено розрахунки тривимірної течії води, бурових розчинів на водній та вуглеводневих основах з допомогою відкритої платформи OpenFOAM. Виявлено, що під час течії рідин, що описуються неньютонівськими моделями, змінюється кінематична в'язкість рідини в залежності від швидкостей та напруг зсуву. Ще один важливим фактором використання неньютонівських рідин при бурінні свердловин є зменшення гідравлічних втрат під час їх течії. Це досягається за рахунок наявності певної структури рідини, ненульових значень напруг зсуву, змащуючих властивостей навіть при їх в'язкості, що в десятки разів перевищує в'язкість води. Представлено візуалізацію течії трьох типів рідин ньютонівської, неньютонівської степеневої та неньютонівської типу Гершеля-Балклі. Саме використання неньютонівських рідин дає зменшити вихороутворення і, як наслідок, також впливає на величину гідравлічних втрат в сторону їх зменшення.
Прогнозування режиму роботи електровідцентрового насоса при видобутку нафти за допомогою програмного комплекса "PVT-Well-Pump"
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Шевченко, Наталія Григорівна; Іващенко, Владислава Юріївна
Гідравліка
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Дмитрієнко, Ольга Вячеславівна; Фатєєва, Надія Миколаївна; Фатєєв, Олександр Миколайович; Шевченко, Наталія Григорівна
Коротко викладено основні розділи гідравліки: статика, кінематика, динаміка. На початку кожного розділу наводяться основні визначення, теоретичний матеріал, зв’язаний з висновком основних рівнянь гідравліки. Далі наводиться методика розв'язання задач по цьому розділу, що надає змогу студентам більш глибоко засвоювати теоретичний матеріал і сприяє формуванню практичних навичок у розв'язанні конкретних задач, пов'язаних з їх професійною діяльністю. Призначено для студентів спеціальностей "Галузеве машинобудування", "Прикладна механіка", "Гідроенергетика".
Чисельні моделювання течії технологічної рідини у трубах колтюбінгової установки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Шевченко, Наталія Григорівна; Калюжний, Владислав Володимирович; Андрієвська, Вікторія Сергіївна
На сьогоднішній день одним із сучасних напрямків є використання технологій колтюбінгу та вдосконалення складу промивних агентів (рідин). Розглянуто особливості технологічних ділянок колтюбінгу – спіральне укладання труб, співвідношення основних розмірів гнучких труб, барабана та напрямного сектора. Наявність транспортера труб дає особливу відповідальність задля забезпечення переміщення колони гнучких труб у заданому діапазоні навантажень. Довжина труб сягає 5000 м. Радіальні розміри свердловини 150 мм. Перераховано етапи визначення основних параметрів насосної установки для подачі технологічної рідини до свердловини. При проведенні технологічних операцій насос повинен долати гідродинамічні втрати прямої та зворотної подачі рідини у свердловину. Необхідно враховувати можливість порушення співвісності циліндричних труб. Для проведення технологічних операцій інтенсифікації видобутку нафти використовують багатокомпонентні технологічні рідини. Наявність хімічних та полімерних добавок у рідині істотно впливає на властивості водних та вуглеводневих систем, утворює гелі різної щільності, в'язкості та реології. Відомо, що навіть незначний вміст полімерних добавок у розчині (6–30 г/л) призводить до неньютонівської поведінки промивної рідини в трубах свердловини. У роботі використовуються експериментальні дані, отримані компанією ТОВ "Регіон" України. Для чисельного моделювання гідродинамічних характеристик технологічної рідини використовуються лінійні та нелінійні моделі в'язкої рідини. У всіх випадках розглядався перебіг, що встановився. У зв'язку з тим, що у роботі використовується академічна версія пакету ANSYS CFD з обмеженими можливостями за кількістю осередків, розрахункові області вибрано за спрощеними схемами. Розглянуто схеми: спіраль – напрямна – пряма труба, лише спіральна частина намотування труби на барабан, кільцевий простір між циліндричними трубами з можливим ексцентриситетом. Результати численних досліджень застосовуються для прогнозування гідравлічних коефіцієнтів опору в трубах та характеристик насосного обладнання для подачі технологічної рідини у свердловину. Також результати можна використовувати для перевірочних розрахунків міцності колони гнучких труб для небезпечних перерізів.
Методичні вказівки до виконання практичних та лабораторних робіт "Робота з комп’ютерною програмою "PVT-Well-Pump"
(Видавничий центр НТУ "ХПІ", 2023) Шевченко, Наталія Григорівна; Рєзва, Ксенія Сергіївна
В останні роки значно ускладнилися умови видобутку нафтогазової продукції за допомогою експлуатації заглибного насосного обладнання – збільшилася глибина установки насоса до 3000 м, розширився діапазон в’язкості пластової рідини до 100 мПа·с, збільшилися об’ємні частки води, газу в продукції. Правильний вибір режиму роботи насоса до умов експлуатації свердловини гарантує надійність і ефективність роботи усієї установки. Тому рішення задачі прогнозування енергетичних характеристик заглибного відцентрового насоса з урахуванням сумісної роботи насоса та свердловини на основі методів математичного моделювання, є актуальною. Авторська програма «PVT-Well-Pump» призначена для підвищення ефективності проектних робіт з вибору оптимального режиму роботи насосного обладнання у свердловині з урахуванням реальних фізичних властивостей газорідинної суміші. Програма застосовується в учбовому процесі з курсів «Машини та обладнання для видобутку нафти та інших видів вуглеводної сировини», «Підвищення ефективності видобутку нафти та газу», а також в науково-дослідній роботі магістрів для моделювання сумісної роботи заглибного відцентрового насоса та свердловини при видобутку нафтогазової продукції у реальних умовах експлуатації. Методичні вказівки містять двадцять п’ять варіантів завдань та контрольних питань, які можуть бути використані як для проведення практичних занять, так і для самостійної роботи студентів.
Визначення енергетичних характеристик багатоступеневого відцентрового насосу при реальних умовах експлуатації нафтогазових свердловин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шевченко, Наталія Григорівна; Іващенко, Владислава Юріївна
Визначення втрат потужності на дискове тертя заглибних відцентрових насосів при видобутку водонафтової продукції
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Шевченко, Наталія Григорівна; Коваль, Олена Сергіївна; Люлін, Д. О.
Метою роботі є дослідження впливу втрат потужності на дискове тертя в загальному балансі втрат енергії в заглибних відцентрових насосах, що перекачують водонафтову продукцію.
Дослідження впливу властивості водонафтової емульсії на режим роботи штангового насосу
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Шевченко, Наталія Григорівна; Колачова, А. М.
Нині актуальним напрямом є рішення практичних задач в складних технічних об'єктах з урахуванням реальних характеристик середовища (неньютонівські рідини, геторогенні суміші.
Підвищення ефективності роботи електровідцентрового насосу при видобутку нафти
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2018) Шевченко, Наталія Григорівна; Шудрик, Олександр Леонідович; Бельмас, Д. В.
Робота присвячена актуальній задачі – підвищенню ефективності роботи енергоспоживаючого насосного обладнання у нафтогазовій промисловості.
Вплив складу та реології нафтової продукції на роботу штангової насосної установки
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Шевченко, Наталія Григорівна; Фатєєва, Надія Миколаївна; Іващенко, Владислава Юріївна; Фатєєв, Олександр Миколайович
Розглянуто експлуатацію нафтових свердловин із застосуванням штангових глибинних насосів. Досліджено, що склад і властивості середовищ, що перекачуються, істотно впливають на робочі параметри насосного обладнання, приводять до підвищення енергетичних витрат на підйом продукції, зриву подачі та іншим технічним проблемам. Продукція свердловин є суміш нафти, води та газу – газорідинна суміш. Зміна пластових умов (тиск та температура) уздовж свердловини змінює об'ємну частку вільного/розчиненого газу у нафті та фізичні властивості газорідинної суміші. Проведено огляд промислових реологічних показників водонафтової суміші при механізованому видобутку нафти. Аналіз показав, що зміна об'ємної концентрації води в нафті у діапазоні 50–80 % сприяє зміні реологічних показників та приводить до підвищенняв'язкості. Прийнято допущення, що нелінійну в'язку модель водонафтової емульсії типу Гершеля-Балклі можна описати узагальненою ньютонівської моделлю з введенням ефективної в'язкості. Для дослідження складу нафтової продукції на ефективність роботи насосної установки розглянуто наступні взаємопов'язані задачі. Перша – визначити залежності зміни гідродинамічних характеристик нафтогазового потоку у свердловині, динамічного рівня та місця установки насоса. На пластові умови на прийомі у насос провести розрахунки робочих характеристик штангового насоса. Для обраної конструкції колони штанг визначити напругу у точці підвісу штанг – перевірка забезпечення міцності. Розрахувати основні енергетичні показники всієї насосної установки. Розв'язання цих завдань виконано за допомогою програмного комплексу. У роботі удосконалена методика визначення ефективної в'язкості з урахуванням зміни реології промислових даних. У роботі проведено дослідження зміни об'ємної долі вільного газу та води у нафтогазової продукції на глибину установки насоса, динамічний рівень, тиск у насосі, режимні параметри насоса. Надано результати аналізу впливу зміни структурної в'язкості водонафтової продукції на параметри всієї насосної установки.