Вісники НТУ "ХПІ"
Постійне посилання на розділhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/2494
З 1961 р. у ХПІ видається збірник наукових праць "Вісник Харківського політехнічного інституту".
Згідно до наказу ректора № 158-1 від 07.05.2001 року "Про упорядкування видання вісника НТУ "ХПІ", збірник був перейменований у Вісник Національного Технічного Університету "ХПІ".
Вісник Національного технічного університету "Харківський політехнічний інститут" включено до переліку спеціалізованих видань ВАК України і виходить по серіях, що відображають наукові напрямки діяльності вчених університету та потенційних здобувачів вчених ступенів та звань.
Зараз налічується 30 діючих тематичних редколегій. Вісник друкує статті як співробітників НТУ "ХПІ", так і статті авторів інших наукових закладів України та зарубіжжя, які представлені у даному розділі.
Переглянути
5 результатів
Результати пошуку
Документ Валідація відкритої бібліотеки OpenFoam гідротурбін для високонапірного відцентрового компресора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Роговий, Андрій Сергійович; Азаров, Андрій Сергійович; Шудрик, Олександр Леонідович; Панамарьова, Ольга Борисівна; Лебединець, Денис ВіталійовичСпеціальний програмний модуль до OpenFoam додано достатньо давно, більш ніж 10 років тому, й достатньо велика кількість робіт присвячена його використанню для вирішення проблем турбінобудування. Неточності моделювання можуть виникати за збільшення швидкості до надзвукової течії. Метою роботи є валідація відкритої бібліотеки OpenFoam гідротурбін для розрахунку течії у високонапірному відцентровому компресорі та знаходження оптимальних за ККД та співвідношенням повних тисків параметрів та моделі розрахунку. Для числового розрахунку використано осереднення за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса, що застосовані в CFD-бібліотеці OpenFoam v. 2212. В роботі для замикання рівнянь математичної моделі використано дві найбільш вживаних для подібних задач моделі турбулентності: k-ε модель та SST-модель. Моделювання здійснено за допомогою модифікованої версії солвера sonicFoam, який доступний у OpenFoam. Максимальна помилка розрахунку співвідношення повного тиску в робочій зоні для усіх моделей склала 3 %. Усі моделі погано поводяться у зоні низьких витрат. Нахил усіх кривих відповідає експериментальній характеристиці. Розрахунок за моделями з дуже гарними сітками в середньому приводить до збільшеного на 2 % співвідношення тисків. Використання OpenFoam дозволяє точно (максимальна похибка не перевищує 5 %) прогнозувати інтегральні параметри високонапірного відцентрового компресора. Найбільш точно ККД прогнозує модель SST із використанням сіток більше ніж 2,56 млн. елементів, але такої кількості елементів не достатньо для якісного прогнозу характеристик компресора за малих витрат. У подальших дослідженнях раціонально використовувати сітки, що складаються щонайменше з 5 млн. елементів та використовувати SST-модель турбулентності.Документ Improvement of dimensions and characteristics of the vortex chamber pump for coal-water medium delivering(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Rogovyi, Andrii; Qingsheng, Ren; Xingrong, Wang; Neskorozhenyi, Artem; Timchenko, YevhenThe vortex chamber pump combines the positive characteristics of the centrifugal pump and the jet pump, and its efficiency is much higher than that of the classical jet pump. This pump differs from the vortex injector by having the pump flow into the tangential outlet channel, which is not available in the vortex injector. The traditional bulk material pump in many aspects has certain shortcomings, these shortcomings limit its application scope and use effect, the traditional bulk material pumps mechanical parts and seals rapidly wear, resulting in short service life. Based on solving the Reynolds equations for water flow, the influence of the angle between the tangential channels of the pump on the energy characteristics is analyzed: an increase in the angle to 180° leads to a decrease in the relative efficiency by 30 %, the outlet pressure by 12 %, and the suction flow rate by 14 %. Thus, the design with a zero angle between the tangential active medium inlet and the tangential outlet channels is optimal in terms of energy-saving pumping performance. As the diameter of the vortex chamber increases, there is no significant trend in the efficiency of the pumped fluid be the vortex chamber pump. With the increase in the total supply pressure, the axial inlet flow rate increase is relatively slow, and the outlet flow rate increases in a parabolic trend. The wear of the pump vortex chamber wall depends on the mass flow rate of coal entering the vortex chamber. The larger the mass flow rate of the abrasive medium, the greater the erosion rate density and the mean volume fraction in the vortex chamber of the vortex chamber pump. The smaller the particle diameter of the coal, the larger the erosion rate density and mean volume fraction in the vortex chamber of the vortex chamber pump. Thus, an increase in particle size should be sought, which will result in less wear.Документ Удосконалення характеристик робочого колеса високонапірного відцентрового компресора проектуванням за допомогою САПР(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Роговий, Андрій Сергійович; Азаров, Андрій Сергійович; Демчук, Роман МиколайовичВисоконапірні компресори є одними з найрозповсюдженіших пневматичних машин у промисловості та транспорті. Класичні методи проектування таких машин основані на методиках моделювання течії у двовимірній та одновимірній постановці. Означені методи проектування приводять до створення достатньо досконалих конструкцій, але їх характеристики ще можуть бути покращені. Для моделювання течії у високонапірному компресорі, актуальним стає дослідження можливостей оптимізації конструкції за використання системи автоматизованого проектування Ansys Vista, що може дозволити значно підвищити ефективність компресора. Метою роботи є удосконалення характеристик робочого колеса високонапірного відцентрового компресора проектуванням за допомогою САПР. Дослідження проведено на основі проектування проточної частини робочого колеса високонапірного відцентрового компресора за допомогою системи автоматизованого проектування Ansys VistaCCD на основі параметрів роботи компресора, що серійно випускається. Отримано, що розташування максимумів ефективності спроектованого та серійного робочих коліс компресора приблизно співпадає, при цьому політропний ККД спроектованого робочого колеса на 6 % більший. При цьому знижується співвідношення повних тисків на 18 %. З іншої сторони, зона високої ефективності роботи колеса значно розширена для спроектованого колеса. Цей діапазон збільшився більше ніж в три рази. При цьому в зоні оптимального ККД витрачена потужність для спроектованого колеса зменшується на 20 % до 240 кВт. Спроектоване колесо має більш досконалий розподіл тиску для спліттера за приблизно однакових характеристик для основних лопатей робочих коліс. Аналізуючи вектори швидкості та розподіли можна прийти висновку, що у серійного компресора наявні дві відривні зони: у місті згинання лопаті та на виході, на відміну від спроектованого.Документ Картини течії газу у високонапірному відцентровому компресорі(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2023) Роговий, Андрій Сергійович; Азаров, Андрій Сергійович; Овчаров, Єгор Миколайович; Шудрик, Олександр Леонідович; Толстий, Павло ВячеславовичРозвиток тривимірного моделювання та аналізу течії на основі розв'язання рівнянь Нав'є-Стокса осереднених за Рейнольдсом, дає можливість більш якісно визначити характеристики та параметри течії, але потребує значно більших витрат часу на розрахунок та доведення або верифікацію використаних математичних моделей з метою отримання мінімальних помилок розрахунку. Метою роботи є визначення картин течії газу у високонапірному відцентровому компресорі на основі числових методів розрахунку течії та порівняння інтегральних характеристик роботи з експериментальними даними. Підтверджено адекватність використаної математичної моделі зі зміщенням витратної характеристики на 0,3 кг/с. Тим не менш, максимальне неспівпадіння визначення співвідношення повних тисків дорівнює 8 % у зоні оптимальних значень витрат зі зміщенням за витратою. Максимальна помилка визначення ККД – 9 %. У зоні оптимальних значень за умови зміщення витратної характеристики помилка розрахунку ККД не перевищує 2 %. В розрахунку відбувається зривання характеристики компресора раніше за менших витрат, що приводить до значної помилки розрахунку у цій зоні. Розподіл тисків вздовж лопатей робочого колеса та дифузора показав шляхи оптимізації форми лопаті для збільшення ефективності роботи компресора: відбувається перехрещення ліній розподілів для оптимального режиму лопаті ротора; лопать спліттера працює в нормальному режимі, але можна покращити розподіл за рахунок покращення форми лопаті в початковій дільниці; перехрещення ліній розподілу тиску для оптимального режиму показує на недостатньо якісну роботу дифузора, що може бути покращено за рахунок зміни форми лопаті. Для більш якісного математичного опису картин течії в компресорі доцільно використовувати SST-модель турбулентності та більшу кількість елементів. Числовим шляхом побудовано характеристики компресора та визначено інтегральні параметри роботи.Документ Числове моделювання картин течії газу та характеристики відцентрового компресора(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Роговий, Андрій Сергійович; Азаров, Андрій Сергійович; Толстий, Павло ВячеславовичПроектування компресорів на основі одно- та двовимірних розрахунків течії досягло границі розвитку досягненням максимальних ККД конструкцій. Подальший розвиток можливий шляхом виконання коштовних експериментів або за рахунок аналізу результатів розрахунку сучасних математичних моделей тривимірної течії на основі осереднених за Рейнольдсом рівнянь Нав'є-Стокса. Для удосконалення характеристик відцентрового компресора та удосконалення проточної частини з подальшою зміною форми та розташування лопатей робочого колеса компресора, виконано розрахунки тривимірної течії. Розрахунки здійснено за використання програмного комплексу Ansys CFX зі студентською ліцензію. Проаналізовано вплив сіткового розбиття на інтегральні характеристики течії. Спостерігається якісний збіг характеристики компресора, а також картин течії газу, відривних зон з експериментальними даними. У дослідженні використано секторний підхід до моделювання. Порівняно розрахунки за різних використаних моделей турбулентності і отримано, що моделі на основі "k – ε" моделі дають практично ідентичний результат. У порівнянні з експериментальними даними компресора модель турбулентності Eddy Viscosity Transport Equation показала значну похибку у визначенні політропного ККД, це значення є заниженим більше ніж на 7 %. Під час збільшення масової витрати в компресорі значно збільшується швидкість у лопатевому дифузорі та відбувається відривання потоку від лопатей. На основі порівняння контурів чисел Маха, крім відривів потоку від лопатей дифузора, спостерігається відривання потоку від стінок спліттера та лопатей робочого колеса також, й при малих значеннях масової витрати. Подальшого дослідження потребує вплив секторного підходу на результати розрахунків та взаємне розташування сектора робочого колеса та сектора лопатевого дифузора, що стане темою подальших досліджень.