Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Гідравлічні машини та гідроагрегати

Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/69632

В журналі можуть публікуватися новітні результати наукових досліджень, які відповідають світовому рівню і сучасним тенденціям розвитку основних наукових напрямків, які пов'язані з дослідженнями у галузі лопатевих машин, систем регулювання гідротурбін, структурним синтезом та аналізом схем гідропневмоавтоматики та гідроприводів, динамічним синтезом та аналізом гідропневмоприводів.

Рік заснування: 2015 . Періодичність: 2 рази на рік. ISSN 2411-3441 (print), 2523-4471 (online)

Переглянути

Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 5 з 5

Математична модель головного розподільника системи регулювання швидкості гідротурбіни
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Черкашенко, Михайло Володимирович; Гасюк, Олександр Іванович
Надано математичну модель головного розподільника. В світовій та вітчизняній практиці створення гідротурбінного обладнання визначилася чітка тенденція створення систем управління частотою обертання ротора гідротурбіни на базі комп'ютерів. Комп'ютерні системи відкривають можливість за допомогою програмного забезпечення реалізувати введення ефективних алгоритмів, що покращують статичні і динамічні характеристики системи. Це в свою чергу підвищує значимість математичного моделювання як на стадії проектування, так і під час пусконалагоджувальних робіт. Аналіз виконаних робіт, присвячених математичному опису елементів гідроприводу регулятора, показав, що вони зводяться до лінеаризованих рівнянь без урахування ряду важливих факторів, які дозволять підвищити точність математичної моделі. Покращення статичних і динамічних характеристик і системи в цілому можна досягти шляхом вирішення наукової проблеми з дослідження його динаміки на базі розробки більш повної математичної моделі. Для зниження тертя і гістерезису, унеможливлення облітерації плунжер електрогідравлічного перетворювача в нижній частині оснащений сегнеровим колесом. Поліпшення динамічних характеристик регуляторів швидкості гідротурбін вимагає розроблення нелінійних математичних моделей із подальшим аналізом перехідних процесів у гідроприводі регулятора швидкості. Оцінка показників якості перехідних процесів і подальше коригування параметрів дає змогу домогтися зниження тривалості перехідних процесів, підвищення швидкодії та точності позиціонування за малих переміщень сервомотора. Низка неврахованих чинників під час складання математичної моделі електрогідравлічного перетворювача дає змогу підвищити її адекватність реальному об'єкту дослідження і підвищити швидкодію системи керування частотою обертання ротора гідротурбіни.
Design of highly efficient water passage of pump-turbine
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Tynyanova, Irina; Rezvaya, Kseniya; Drankovskiy, Viktor; Savenkov, Dmytro; Tynianov, Oleksandr
The problem of the need to develop renewable energy sources as a way to save the energy supply and energy independence of Ukraine by changing the consumption of carbohydrates is considered. It is shown that the development of Ukrainian renewable energy must occur in parallel with the development of energy storage systems and balancing of the energy system. The most effective system for storing energy and balancing the energy system is pumped storage power stations (PSPS). The work shows that the design of a highly effective equipment of a hydroelectric power plant depends on the correct selection of the element geometry of the pump-turbine water passage. Therefore, it is possible to ensure the necessary level of energy characteristics of hydraulic equipment. A method of dimensionless average parameters was established, which allows even at the initial stages of designing new reversible hydraulic machines to determine the optimal geometry of the watter passage elements. This method showed good results during the numerical research of Francis hydraulic turbines at a wide range of heads, as well as reversible hydromachines at heads of 300–500 m. Using expressions that establish the connection of hydrodynamic characteristics with dimensionless complexes, three variants of the flow part of the high-pressure pump-turbines (ORO500) were investigated. Based on the obtained results, a significant influence of the geometry on the hydraulic indicators of the machine was noted. The distribution of energy losses in the inlet, blade system and outlet was analyzed. The greatest energy losses occur in the inlet of the pump-turbines. To increase the energy and kinematic indicators of the ORO500 pump-turbines, the geometry of the feed elements, as well as the spiral casing and stator, was changed. Variants for improving the parameters in the elements of the supply of the water passage of the pump-turbine are proposed.
Hydro turbine speed control system
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Hasiuk, O. I.
The article presents a mathematical model of an hydro turbine speed control system. In the world and domestic practice of creating hydraulic turbine equipment, there is a clear tendency to create computer-based rotor speed control systems for hydraulic turbines. Computer systems provide an opportunity to implement the introduction of effective algorithms using software that improve the static and dynamic characteristics of the system. This in turn increases the importance of mathematical modeling both at the design stage and during commissioning. The analysis of the performed works devoted to the mathematical description of the elements of the hydraulic drive of the regulator showed that they are reduced to linearized equations without taking into account a number of important factors that will increase the accuracy of the mathematical model. Improvement of static and dynamic characteristics and the system as a whole can be achieved by solving the scientific problem of studying its dynamics based on the development of a more complete mathematical model. To reduce friction and hysteresis, to prevent obliteration, the electrohydraulic converter plunger in the lower part is equipped with a segner wheel. Improving the dynamic characteristics of hydraulic turbine speed controllers requires the development of nonlinear mathematical models with subsequent analysis of transients in the hydraulic drive of the speed controller. Evaluation of the quality of transient processes and subsequent adjustment of parameters allows to achieve a reduction in the duration of transients, increase the speed and accuracy of positioning at small movements of the servo motor. A number of unaccounted factors during the preparation of the mathematical model of the electro-hydraulic converter makes it possible to increase its adequacy to the real object of study and increase the speed of the control system of the rotor speed of the hydraulic turbine.
Synthesis of minimal schemes of systems control of hydraulic and pneumatic drives
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Cherkashenko, M. V.
The existing schemes of command apparatus are presented. Their analysis is carried out and the shortcomings are indicated. The scheme of a fundamentally new command apparatus is given, which can significantly reduce the number of its elements. The synthesis of the pneumatic control system of the foundry machine was carried out on the basis of the design approach proposed by M. Cherkashenko, which as a result led to a reduction in the devices by 3.5 times. A graph of operations of the pneumatic control system of the molding machine is constructed. A matrix of correspondences is obtained, which determines the correspondence between the signals that cause transitions and the complete input sets acting in the transitions. Analysis of the matrix of correspondences made it possible to identify and eliminate contradictory transitions. On the basis of the elongations, a system of equations describing the scheme of the control system is synthesized. Further, minimization is performed due to factorization and decomposition of equations, and obtaining equations in their final form. A diagram is presented pneumatic control system of the molding machine, consisting of a command apparatus containing three cells, five cylinders, two vibrators, six limit switches, a time relay and other devices. The circuit simultaneously uses the functional and logical capabilities of limit switches, the possibility of implementing the functions of three variables by distributors. Thus, the use of the proposed command apparatus, in contrast to the existing schemes of command apparatus, can significantly reduce the number of distributors in the synthesis of the command apparatus itself and significantly reduce the number of elements when using the chosen approach to the design of circuits of pneumohydraulic control systems.
Аналіз динаміки об'ємного гідропривода рульового керування самохідного тракторного шасі
(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Аврунін, Григорій Аврамович; Подригало, Михайло Абович; Закапко, Олександр Григорович; Мороз, Ірина Іванівна; Разарьонов, Леонід Володимирович; Холодов, Антон Павлович; Холодов, Михайло Павлович
Мета. Аналіз динаміки об'ємного гідропривода рульового керування колісного тракторного самохідного шасі СШ2540 шляхом імітаційного моделювання роботи гідроциліндра з однобічним штоком для пересування рульової трапеції при повертання коліс і дослідження зміни тиску робочої рідини та переміщення штоку гідроциліндра при різних режимах навантаження. Методика досліджень. Використана методика імітаційного моделювання, коли змінні, що описують поведінку гідроциліндра рульового керування, визначаються певними алгоритмами навантаження і витратами робочої рідиниі, і описуються диференціальними рівняннями. Диференціальні рівняння, що визначають тиск робочої рідини в порожнинах гідроциліндра та переміщення його штоку, коли робоча рідина підводиться в поршневу або штокову порожнини, грунтуються на законах механіки, принципі нерозривності потока робочої рідини і її стисливості. Для проведення моделювання за запропонованою методикою використовувався пакет прикладних програм VisSim. Досліджувались зміни параметрів в гідроциліндрі повороту коліс при їх зрушуванні від завдання керуючої дії у вигляді зростання зовнішнього навантаження та витрати робочої рідини в вихідних каналах насоса-дозатора, що долається гідроциліндром. Також досліджувався вплив модуля пружності робочої рідини, який зменшується при її насиченості нерозчиненим повітрям. Результати. При пуску гідропривода рульового керування, тобто при повертанні рульового колеса від свого нейтрального положення, в залежності від зовнішнього навантаження та інтенсивності роботи водія кермом мають місце коливальні процеси в порожнинах гідроциліндра, які можуть суттєво перевищити робочий тиск. Результати досліджень дають підставу зробити висновок про необхідність вивчення характеру зростання витрати та тиску робочої рідини на натурному зразку насоса-дозатора тракторного шасі, тобто замінивши моделювання витрати на її фактичне значення. Завдання часу навантаження та витрати робочої рідини за допомогою блока map-VisSim зручніше, ніж задання аналітичними виразами, так як дає можливість моделювати різний темп розгону гідроциліндра та при необхідності контролювати стаціонарний режим рульового колеса в нейтральному положенні.