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 23

Определение параметров исходного контура шестеренного насоса как решение обратной задачи многокритериальной идентификации
(Глобус-Прес, 2018) Лурье, Зиновий Яковлевич; Гасюк, Александр Иванович; Цента, Евгений Николаевич; Соловьев, Владимир Михайлович
Целью данной работы является решение обратной задачи по определению параметров исходного контура эвольвентного зацепления имеющегося образца прямозубого шестеренного насоса внешнего зацепления. Обоснован выбранный метод исследования пространства параметров с улучшенной математической моделью при параметрических, функциональных, критериальных ограничениях и назначеных четырех критериях адекватности, открыл возможность поставить и решить обратную задачу многокритериальной идентификации по замене, ошибочно указанного в технической документации исходного контура тем, по которому изготовлен натурный образец насоса. Проведенные расчеты в среде многокритериальной программной диалоговой системы ОРТ с различными функциями обработки информации таблиц испытаний (решений, входящих в допустимое множество D), позволили выбрать наилучшее решение. Выполненные расчеты геометрии зубчатого зацепления наилучшего решения на основе предложенной математической модели с помощью диалоговой программы ОРТ и расчеты в программе KISSsoft практически совпали. Это подтверждает близость предложенной математической модели и модели программы KISSsoft с достаточной для практики точностью.
Управління і енергетичні моделі оборотних гідромашин
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Сокол, Євген Іванович; Черкашенко, Михайло Володимирович; Дранковський, Віктор Едуардович
Запропоновані способи управління оборотними гідромашинами з використанням програмованих мікропроцесорних контролерів і гідроапаратури з пропорційним управлінням. Розглянуті питання енергетичної взаємодії потоку в проточній частині високонапірної оборотної гідромашини, яка базується на блочно-ієрархічному підході до математичного моделювання робочого процесу. Розглянуто три моделі кінематичного опису потоку, направлені на вирішення конкретних завдань проектування. Описана кінематична модель потоку, що враховує зсув осесиметричних поверхонь струму в робочому колесі із зміною режиму, яка є найбільш загальною моделлю руху потоку. Дана модель дозволила отримати вирази для коефіцієнта теоретичного напору і коефіцієнтів опорів для різних категорій втрат в робочому колесі, які були записані в безрозмірній формі на підставі теорії гідродинамічної подібності. Застосування безрозмірних параметрів систематизує і узагальнює дані чисельного експерименту. Використання поліноміальних моделей для опису зв'язку між геометричними і режимними параметрами зручно як для проведення чисельних досліджень, так і для аналізу впливу геометричних і режимних параметрів на енергетичні характеристики оборотної гідромашини в турбінному режимі. Представлена математична модель дозволяє проводити аналіз як окремих елементів проточної частини, так і різних категорій втрат, пов'язаних з їх фізичною природою в лопатевих системах. Отримані результати вказують на певну закономірність розподілу втрат в елементах проточної частини, що дозволило розробити стратегію цілеспрямованих модифікацій проточної частини, що задовольняють поставленим завданням. За допомогою чисельного експерименту проведений аналіз впливу окремих видів втрат на енергетичні показники, а також встановлені гранично можливі значення параметрів (витрати, потужності, гідравлічного ККД, коефіцієнта швидкохідності і ін.), які можна отримати за рахунок зменшення втрат.
Застосування методу осереднених безрозмірних параметрів для визначення оптимального режиму роботи високонапірної оборотної гідромашини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Рєзва, Ксенія Сергіївна; Тиньянова, Ірина Іванівна; Косоруков, Олександр Володимирович
Представлено аналіз робіт в області гідродинамічних розрахунків, який відзначає відсутність єдиних підходів в питанні систематизації та узагальнення результатів проведених досліджень. Запропоновано метод визначення оптимальних параметрів роботи оборотної гідромашини, що базується на безрозмірних осереднених параметрах. Даний метод дає можливість на ранніх етапах проектування нових проточних частин спрогнозувати енергетичні характеристики роботи насос-турбін, визначити їх оптимальні параметри, враховуючи при цьому особливості роботи. Він дозволяє визначити основні параметри в насосному режимі роботи агрегату, для подальшої перевірки енергетичних та кінематичних параметрів в турбінному режимі. В роботі представлені рівняння математичного моделювання робочого процесу обраним методом при вирішенні задачі впливу геометричних параметрів високонапірної оборотної гідромашини на параметри оптимального режиму. Також даний метод дослідження дозволяє візуалізувати отримані результати у вигляді прогнозної характеристики, графіків розподілу втрат, поверхонь ККД (повного або гідравлічного), т. д. У результаті проведення оптимізаційних розрахунків проточних частин гідромашин (ОРО200, ОРО500) було побудовано поверхні гідравлічного ККД, визначено кінематичні та енергетичні параметри, побудовано прогнозну характеристику, з нанесеною на ній линією максимального значення потужності. Проведений порівняльний аналіз отриманих результатів з результатами чісельного дослідження просторової течії і результатами фізичного експерименту показав добру збіжність, що свідчить про доцільність застосування обраного методу для дослідження високонапірних оборотних гідромашин.
Динамічний аналіз позиційних пневмоагрегатів
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2019) Фатєєв, Олександр Миколайович; Фатєєва, Надія Миколаївна; Шевченко, Наталія Григорівна
Розглянуто аналіз динаміки позиційного пневмоагрегата, реалізованого на дискретній апаратурі. Для цього розроблено математичну модель роботи системи позиційних пневмоагрегатів з програмованими електронними блоками управління, що дозволяє враховувати особливості системи пневмоагрегатів, й включає математичні моделі виконавчого механізму, модель ліній управління й модель системи управління з врахуванням реального масштабу часу. В результаті досліджень розроблено методику оцінки функціональних можливостей пневмоагрегата, з точки зору його динаміки, що дозволяє оцінити в якій мірі даний пневмоагрегат може забезпечити виконання потрібних за технологічним процесом характеристик, таких як: швидкодія, вантажопідйомність, точність відпрацювання задаючого сигналу та ін. Ця задача була вирішена на базі зворотної задачі динамічного розрахунку пневмоагрегата, яка полягала в знаходженні конструктивних параметрів за заданими технічними характеристиками, для цього була визначена функція позиціювання, що описується для семи та одинадцяти інтервалів руху і яка відповідає таким вимогам позиційного пневмоагрегата: нерозривність значень основних параметрів руху – переміщення, швидкості, прискорення; стійкість розгону і гальмування, що полягає в рівності нулю значень швидкості і прискорення в початковий і кінцевий моменти руху; мінімальність перевантажень, що складається в забезпеченні мінімальності значень прискорення протягом усього періоду руху пневмоагрегата; максимальна продуктивність, що полягає в забезпеченні мінімальності часу руху. На підставі функції позиціювання отримано закони руху вихідної ланки позиційного пневмоагрегата, що дозволяє забезпечити задані технічні характеристики, та забезпечує плавний розгін вихідної ланки пневмоагрегата, потім його рух із постійною швидкістю та плавне гальмування із зупинкою в точці позиціювання. Для використання отриманих результатів при проектуванні розроблена програма в середовищі MATLAB.
Использование программного комплекса CFD для определения гидродинамических характеристик проточных частей гидравлических машин
(НТУ "ХПИ", 2018) Резвая, Ксения Сергеевна; Крупа, Евгений Сергеевич; Тыньянова, Ирина Ивановна; Недовесов, Владлен Александрович; Кухтенков, Юрий Михайлович
В последние годы был достигнут существенный прогресс в создании методов моделирования и расчета течений жидкости, которые позволяют выполнять расчет со столь высокой достоверностью полученных результатов, необходимый объем эксперимента во многих случаях сводится к минимуму. Все современные пакеты программ решают задачи механики сплошной среды, используя модели, построенные на основе уравнений Навье-Стокса. В основу этих моделей входят три уравнения сохранения: сохранения массы, сохранения импульса и сохранения энергии. Программный комплекс CFD предназначен для моделирования трехмерных течений жидкости и газа в технических и природных объектах, а также визуализации этих течений методами компьютерной графики. Были рассмотрены варианты проведения гидродинамических расчетов в различных типах гидравлических машинах с использованием пакета программ CFD. Процесс решения поставленных гидродинамических задач с помощью программного комплекса CFD включает в себя следующие этапы: создание трехмерной модели рассматриваемого объекта с помощью системы автоматического проектирования; построение расчетной сетки с необходимыми параметрами; выбор математической модели, наиболее точно описывающей рабочий процесс в проточных частях гидромашин; выбор подходящей модели турбулентности; задание граничных условий. Проведены численные исследования пространственного течения жидкости в проточных частях гидравлических машин на примере капсульной гидротурбины, обратимой гидравлической машины в насосном и турбинном режимах работы, радиально-осевой гидротурбины. Представлены результаты расчетов, а именно визуализация потока в виде полей распределения скоростей и давления. Проведен анализ сходимости результатов численного исследования с экспериментальными данными на основе сравнения значений гидравлического коэффициента полезного действия рассматриваемых гидромашин.
Улучшение динамических характеристик комбинированной системы управления навесным оборудованием трактора путем ввода мехатронного модуля
(НТУ "ХПИ", 2018) Цента, Евгений Николаевич
Улучшить динамические характеристики комбинированной системы управления при вспашке почвы в условиях внешних возмущений, что на реальном объекте вызвано: глубиной пахоты, плотностью и свойствами почвы, скоростью движения пахотного агрегата, неровностями почвы и др. путем ввода в систему корректирующего устройства. К методам исследования относятся: законы теории машин и механизмов, механики жидкости и газа и др., способствующие более углубленной разработке математической модели; методы математического моделирования, позволяющие полнее описать гидросистему функциональными зависимостями; методы теории оптимальных систем, способствующие постановке и решению задачи синтеза нелинейных каналов усиления, интегрирования и дифференцирования корректирующего устройства.
Підвищення ефективності використання відцентрових насосів за рахунок вдосконалення математичних моделей робочого процесу
(НТУ "ХПІ", 2018) Шудрик, Олександр Леонідович
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.17 – гідравлічні машини та гідропневмоагрегати. – Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2018 р. Дисертацію присвячено вирішенню важливої науково-технічної задачі підвищення ефективності роботи заглибного електровідцентрового насоса при його роботі на реальній рідині, що представляє собою суміш в'язкої неньютонівської рідини, води та газу, за рахунок вдосконалення математичних моделей. Виконано аналіз концепцій розвитку насособудування в Україні. Описано методи математичного моделювання тривимірних течій в'язкої реальної рідини та їх переваги над фізичними експериментами. Обрано пакет програм для проведення чисельного експерименту в каналах заглибних насосів OpenFOAM. Для моделювання течії рідини в проточній частині насоса використовувалась система рівнянь нерозривності та Навье-Стокса. Для її замикання було обрано k-ε модель турбулентності. Досліджено вплив реологічних властивостей неньютонівських рідин на характеристики відцентрового насоса. Наведено математичну модель турбулентної тривимірної течії неньютонівської рідини. Для розрахунків обрано модель неньютонівської рідини Гершеля-Балклі, що найбільш точно описує поведінку рідин даного типу. Вдосконалено залежності для перерахунку характеристик насосу при його роботі на реальній рідині. Визначено та обрано підхід та математичну модель для моделювання тривимірної течії в'язкої газорідинної суміші та показані особливості при розрахунках такого типу рідин в пакеті OpenFOAM. Розглянуто шляхи підвищення ефективності заглибних насосів шляхом зміни проточної частини. Визначено раціональний кут нахилу вихідної кромки. Запропоновано модифіковану ступінь насоса, котра захищена патентом України, для перекачування рідини з підвищеним вмістом газу. Розглянуто та вдосконалено математичну модель сумісної роботи реальної свердловини та заглибного відцентрового насоса у вигляді пакета прикладних програм. Це дало змогу визначати основні фізичні характеристики рідини в залежності від термодинамічних умов.
К вопросу численного прогнозирования амплитуд низкочастотных пульсаций давления в обратимой гидромашине
(НТУ "ХПИ", 2017) Завьялов, Павел Сергеевич; Кухтенков, Юрий Михайлович; Подвойский, Юрий Андреевич; Варенко, Виктор Дмитриевич
Рассматривается апробация разработанной ранее математической модели и метода расчета низкочастотных (жгутовых) пульсаций давления в отсасывающей трубе, проверенных экспериментом (модельным и натурным) на ряде радиально-осевых гидротурбин, применительно к обратимым гидромашинам типа ОРО в турбинном режиме, в частности к ОРО170. Необходимые для расчета геометрические параметры вихревых жгутов получены на основании фотографирования потока в отсасывающей трубе на модельном блоке в ГТЛ НПО "Турбоатом". Приведены результаты расчета амплитуд пульсаций давлений и их сравнение с экспериментальными данными.
To the issue of solving the inverse tasks of multi-criteria identification of volume hydraulic machines
(NTU "KhPI", 2017) Stryczek, Jaroslaw; Lurye, Zinoviy Yakovlevich; Solovyov, Volodimir Mikhaylovich; Antoniak, Piotr
The work proves the effectiveness of the parameter space investigation method for solving inverse tasks of multi-criteria identification by the example of an external gear pump with a transparent casing developed at the Wroclaw Polytechnica. The mathematical model of the object of investigation was improved by introducing the equations of radial clearance and normal backlash, which increased its adequacy and allowed to determine three input data that are absent in the technical documentation. The found values of the dedendum coefficient, backlash and radial clearance together with other known input data allow to build the 3D computer model for further investigation of pump working processes in the CFD program.
Математическая модель для исследования статических и динамических характеристик предохранительного клапана непрямого действия
(НТУ "ХПИ", 2017) Гасюк, Александр Иванович; Мараховский, Михаил Борисович
Предложена математическая модель предохранительного клапана а пропорциональным управлением. Модель позволяет производить анализ статических характеристик клапана. Полученные зависимости позволяют производить прогнозную оценку статической и динамической характеристики предохранительного клапана для диапазона изменения тока электромагнита 0-1 А. Модель позволяет исследовать величину перерегулирования и постоянную времени переходного процесса предохранительного клапана.