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 - 7 з 7

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.
Забезпечення герметичності газових свердловин, облаштованих хвостовиками
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2024) Римчук, Данило Васильович; Цибулько, Сергій Володимирович; Рєзва, Ксенія Сергіївна
Розглянуто актуальну проблему фонтанної безпеки, що впливає на подальшу експлуатацію свердловин, а саме проблему їх негерметичності. Проаналізовано традиційні та сучасні технології, які використовуються для забезпечення герметичності газових свердловин (у тому числі і на морському шельфі), облаштованих хвостовиками, що одночасно перекривають газонапірні і водонапірні пласти. Детальніше розглянуто питання обов'язкового випробування обсадних колон двома способами: опресування після спуску і наступного цементування хвостовика та зниження рівня робочої рідини у стволі свердловини. Дані випробування призначені виявити факт герметичності свердловини і придатності її до подальшої експлуатації, або виявити факт негерметичності і одночасно зібрати данні для аналізу подальшого плану дій з подолання наслідків такої негерметичності. Розглянуто послідовність проведення випробувань обсадних колон з використанням колтюбінгової установки вапарайзерного типу, що споживають зріджений азот. Представлено схеми обв'язки свердловини при проведенні випробувань експлуатаційної колони. Відмічено особливості процесів опресування при закачування азоту в затрубний простір та в насосно-компресорну трубу. В результаті проведення розрахунку тиску закачування азоту (допустиме значення якого складало 80 % від тиску опресування експлуатаційної колони) та допустимого тиску в обсадних трубах, було побудовано порівняльний графік. Аналіз отриманих даних підтвердив доцільність проведення опресування за допомогою колтюбінгової установки при закачуванні рідини в насосно-компресорні труби, в наслідок перевищення допустимого значення на глибині 3500 м. Визначено необхідність використання експлуатаційного пакеру, який було встановлено в насосно-компресорну трубу на рівні між головою хвостовика і продуктивним горизонтом, та проведення перфорування хвостовика через внутрішній простір насосно-компресорної труби з використанням гідропіскоструминного перфоратора.
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.
Analysis of research results of the flow in the water passage of the reversible hydraulic machine in the pumping operation mode
(ТОВ "Планета-Прінт", 2021) Drankovskiy, Viktor Eduardovich; Rezvaya, Kseniya Sergeevna; Dubovitskaya, M. S.
To the selection of the calculation parameters of high-head reversible hydraulic machines
(ТОВ "Планета-Прінт", 2020) Drankovskiy, Viktor Eduardovich; Rezvaya, Kseniya Sergeevna; Dubovitskaya, M. S.
Визначення гідродинамічних характеристик оборотних гідромашин на основі методів математичного моделювання
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Тиньянова, Ірина Іванівна; Рєзва, Ксенія Сергіївна; Дранковський, Віктор Едуардович
Питання дослідження та модернізації проточних частин оборотних гідравлічних машин зараз дуже актуальні. При розробці проточних частин оборотних гідромашин широко використовуються математичні моделі опису робочого процесу, які ґрунтуються на різних ступенях його деталізації. В даній роботі розглядається опис робочого процесу на макро- та мікрорівнях, що дає можливість вирішувати комплекс задач в залежності від поставлених цілей. Одним із методів є метод з використанням безрозмірних усереднених параметрів. В роботі отримані рівняння моделі (макрорівень) робочого процесу, які можуть бути використані як для аналізу кінематичних і енергетичних характеристик оборотної гідромашини при фіксованій геометрії проточної частини, так і для чисельного моделювання впливу геометричних параметрів на ці характеристики. Стаття містить залежності витрати, ККД, потужності від геометричних і режимних параметрів, що дозволяють вже на початковій стадії проектування оцінити енергетичні якості оборотної гідромашини. Наведено формулу для визначення кута потоку за напрямним апаратом. Наведено розрахунки енергетичних характеристик для проточних частин оборотних гідромашин ОРО200, ОРО500. Побудовані поверхні гідравлічного ККД для ОРО200 і ОРО500, визначені теоретичні і енергетичні параметри. Для більш досконалого дослідження оборотної гідромашини було проведене чисельне дослідження на мікрорівні за допомогою програми CFD, що дозволило отримати розподіл тисків та швидкостей в проточній частині в турбінному режимі при оптимальних значеннях витрати та обертів. Розглядаються питання дослідження балансу енергії. Аналіз результатів досліджень показав, що гідравлічні втрати займають значну долю від загальних, тому в ході роботи були визначені гідравлічні втрати в елементах проточної частини насос-турбіни на основі методу усереднених безрозмірних параметрів та методу просторової течії. Порівняльний аналіз отриманих результатів за різними моделями з результатами фізичного експерименту показав задовільну збіжність, що свідчить про доцільність застосування обраних методів для дослідження оборотних гідромашин.
Застосування методів математичного моделювання при чисельному дослідженні гідродинамічних характеристик високонапірної оборотної гідромашини
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2020) Рєзва, Ксенія Сергіївна; Дранковський, Віктор Едуардович; Шевцов, Вадим Михайлович; Оспіщева, Лізавета Олександрівна
Як випливає з Енергетичної програми України проектування та побудова гідроакумулюючих станцій є пріоритетним напрямком розвитку гідроенергетики України. Перспектива побудови Закарпатської ГАЕС потребує вирішення ряду питань дослідження та модернізації проточних частин високонапірних оборотних гідравлічних машин. У сучасних умовах роботи енергосистем гострою є проблема покриття пікових навантажень, що викликає необхідність приділяти більше уваги роботі оборотних гідромашини в турбінному режимі. При розробці проточних частин оборотних гідромашин широко використовуються математичні моделі опису робочого процесу, які ґрунтуються на різних ступенях його деталізації. В даній роботі розглядається опис робочого процесу на макро- та мікрорівнях, що дає можливість вирішувати комплекс задач в залежності від поставлених цілей. Результати чисельного розрахунку на макромоделях дозволяють проводити дослідження впливу геометрії окремих елементів проточної частини на гідродинамічні характеристики. У роботі, на першому етапі, застосований метод безрозмірних осереднених параметрів, який дозволяє на етапах проектування проточної частини нової оборотної гідравлічної машини або модернізації її вибрати оптимальну геометрію елементів проточної частини. Даний метод позитивно зарекомендував себе при чисельному дослідженні високонапірних оборотних гідравлічних машин на напори від 200 м до 500 м. При застосуванні даної математичної моделі – макрорівень, необхідно мати геометричні параметри лише в характерних перетинах проточної частини оборотної гідромашини. В ході роботи були досліджені три варіанти проточної частини високонапірної тихохідної оборотної гідромашини ОРО500-В-100. В результаті було визначено, яка геометрія елементів проточної частини значно впливає на гідродинамічні показники гідромашини. Було встановлено, що в підвідній частині (спіральної камери зі статором і направляючому апарату) найбільші значення гідравлічних втрат (до 65 % від загальних). Для другого та третього варіантів проточної частини були змінені параметри саме цих елементів. При зміні параметрів спіральної камери (збільшенні осередненого кута потоку на 10°) привело до збільшення гідравлічного ККД на 1,16 %. При зміні геометрії направляючого апарату – на 0,84 %. Для більш досконального дослідження першого варіанта оборотної гідромашини було проведене чисельне дослідження на мікрорівні за допомогою програми CFD (OpenFOAM), що дозволило отримати розподіл тисків та швидкостей в проточної частині в турбінному режимі при оптимальних значеннях витрати та обертів. Порівняльний аналіз отриманих результатів за різними моделями з результатами фізичного експерименту показав задовільну збіжність, що свідчить про доцільність застосування обраних методів для дослідження високонапірних оборотних гідромашин.