Вісник № 02. Гідравлічні машини та гідроагрегати
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
- ДокументЕкспериментальне дослідження зміни геометричних параметрів пожежних рукавів під час подачі вогнегасних речовин(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Стась, Сергій Васильович; Биченко, Артем Олексійович; Колесніков, Денис Валерійович; Мигаленко, Олексій Іванович; Пустовіт, Михайло ОлександровичОкремі напірні пожежні рукави різного діаметру і лінії, що складаються з них, є основною частиною системи транспортування води та робочих розчинів піноутворювачів до осередку пожежі. Максимальна довжина магістральних і робочих рукавних ліній в багатьох випадках є визначальним фактором ефективності гасіння пожежі. Дальність подачі вогнегасних засобів безпосередньо залежить від максимального напору пожежного насоса, втрат напору в магістральних і робочих рукавних лінях, необхідного напору на пристроях подачі вогнегасних засобів та висоти розташування пристроїв подачі вогнегасних засобів. Втрати напору в пожежному рукаві залежать від геометричних параметрів рукава, типу і стану внутрішньої поверхні пожежного рукава, кількості води, що проходить по рукаву за одиницю часу. При практичних розрахунках втрат напору в рукавній лінії прийнято використовувати величину гідравлічного опору одного пожежного рукава певного діаметру. Під дією робочого тиску геометричні параметри рукава і рукавної лінії змінюються, змінюється і значення гідравлічної шорсткості внутрішньої поверхні пожежного рукава. В роботі представлені результати вимірювання основних геометричних параметрів декількох видів пожежних рукавів при транспортуванні води (їх зовнішнього діаметра і довжини). Були використані 3 типи рукавів, зразки відібрано випадковим чином, всі рукави раніше використовувалися під час реальної роботи пожежних підрозділів оперативно-рятувальної служби. Кожного з типів рукавів було взято по 6 одиниць. Результати, представлені в роботі, є усередненням для кожного з трьох типів рукавів. Акцентовано увагу на зміну внутрішнього об'єму рукавів та їх маси, питання зміни втрат напору по довжині не розглядалися. Було практично підтверджено істотне подовження декількох типів рукавів при транспортуванні води.
- ДокументImprovement of steam inlet of the high pressure cylinder for K-220-44-2 turbine of the Loviisa NPP(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Solodov, ValeriiA model for calculating the viscous flow of steam through a conical perforated steam sieve is proposed. The model takes into account the complex geometry of the channels, the results of design and engineering developments and computational studies to optimize the stop valves of the steam line for flow path of the high-pressure cylinder of the K-220-44-2 turbine for the Loviisa NPP are considered (Finland). The main attention during the modernization of stop valves 1 and 2 was paid to the problem of reducing losses on the steam sieve. A number of design features largely offset the effect of a large number of holes. These include the flow around the perforated surface at an angle to the axis of the holes; obstruction of the steam line channel behind the side surface of the steam sieve with three longitudinal ribs, as well as by an annular zone without holes at the junction of the side and bottom surfaces. During modernization the inner diameter of the inlet part of the body in casting was increased, which made it possible to increase the free cross-section of the perforated steam sieve. The proposed design solutions were investigated numerically. The spatial three-dimensional flow of a viscous compressible steam through the flow path was analyzed by numerically integrating the system of Navier-Stokes equations averaged by Reynolds-Favre. The system was supplemented with equations of the differential turbulence model. The integration of the system of Navier-Stokes equations and associated equations was carried out using the author's software package. The calculated subdomains were approximated by unstructured hexahedral meshes. The solver used an implicit difference scheme of finite volumes of the 2nd order of accuracy and a variant of the algorithm that allows efficient splitting of the computational process for multiprocessor platforms. The solid walls were assumed to be adiabatic, the no-slip condition and the equality of effective vortex viscosity to zero were set on them. Turbulent effects were described based on the Menter model and the modified Spalart-Allmaras turbulence model.
- ДокументПідвищення ефективності останнього ступеня потужної парової турбіни при супергідрофобному покритті соплового апарата(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Шубенко, Олександр Леонідович; Сафонов, Володимир Йосипович; Бабак, Микола Юрійович; Сенецький, Олександр Володимирович; Бояршинов, Олексій ЮрійовичДосліджувалась можливість використання супергідрофобних (SH) покриттів поверхонь напрямного апарату останнього ступеню для підвищення якості проточної частини потужної парової турбіни. Показано, що реалізація цієї пропозиції повинна привести до суттєвого зменшення розміру крапель вологи в проточній частині, та, як наслідок, до збільшення ресурсу робочих лопаток і електричної генерації. Останнє відбувається за рахунок зменшення втрат енергії: на тертя вологої пари по сопловим лопаткам, при ударах крапель вологи та обтіканні робочих лопаток, а також зменшення витрати пари на периферійну сепарацію. Експертним оцінюванням параметрів, що визначають це зменшення втрат та витрат, прогнозовано обсяг додаткової генерації електричної енергії від впровадження SH покриттів на соплах останнього ступеня турбіни К-325-23,5 АТ «Турбоатом» (довжина робочої лопатки 1030 мм). Границі відповідних діапазонів зміни параметрів відповідають оптимістичному та песимістичному варіантам оцінки характеристик покриття та турбоустановки (додаткова електрична генерація, вартість та термін окупності SH покриття). Розглядалися три варіанти SH покриття поверхні соплової лопатки останнього ступеня: усієї поверхні, тільки увігнутої сторони сопла та тільки верхньої половини увігнутої сторони. За розрахунками очікувана зміна електричної потужності турбіни типу К-300 для цих варіантів покриття знаходиться в інтервалах 525 кВт–372 кВт та 315 кВт–237 кВт відповідно за оптимістичними та песимістичними оцінками. Визначено строк окупності SH покриття при нанесенні його тільки на верхню половину увігнутої сторони сопла при прийнятих лінійних законах зменшення втрат при деградації покриття в залежності від його витривалості та ціни. Простий очікуваний термін окупності вказаного виконання SH покриття соплової лопатки останнього ступеня турбіни К-325-23,5 при витривалості 10000 год (річному напрацюванні 6307 год) складе ~ 16 місяців при ціні покриття 0,425 USD/см2. SH покриття сопла вологопарового ступеня є перспективним рішенням для впровадження у разі його витривалості більшій ніж 5500 год при середньо прогнозних ціні покриття та зменшенні втрат енергії і витрат пари при периферійній сепарації.
- ДокументКонтроль стану вузлів динамічних промислових об'єктів(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Мигущенко, Руслан Павлович; Ребров, Олексій Юрійович; Кропачек, Ольга ЮріївнаВ даній статті розглянута можливість здійснення контролю стану вузлів складного динамічного промислового об'єкту за рахунок використання безрозбірних технологій. В якості базового промислового об'єкту обрана паливна система дизель-генераторної установки, основним елементом якої є форсунка. Базовим параметром для відслідковування стану промислового об'єкту є механічна вібрація. Вимірювальний канал з п'єзоелектричним датчиком отримує вимірювальний сигнал, нормує його характеристики і переводить в цифрову форму. Отримана дискретна реалізація є часовою реалізацією, для аналізу такої реалізації здійснюється спектральне перетворення вимірювального сигналу. В статті досліджені основні методи спектрального перетворення: перетворення Фур'є, віконне перетворення Фур'є, неперервне вейвлет перетворення, дискретне вейвлет перетворення. Були проаналізовані переваги і недоліки кожного методу і обраний базовий для подальших досліджень. Для здійснення контролю стану вузлів складного промислового динамічного об'єкту в режимі реального часу запроваджується дискретне вейвлет перетворення з використанням вейвлету Хаара. Вейвлет Хаара дозволяє виконати автоматизацію алгоритму спектрального перетворення із залученням електронного діагностичного блоку з мінімальними характеристиками по об'єму пам'яті і швидкодії. Розкладення вимірювального сигналу механічної вібрації дозволяє представити цей сигнал в різних частотах і виділити корисний сигнал, постійну складову, низькочастотний тренд і шумову складову сигналу. Корисний сигнал досліджений на предмет близькості в просторі інформаційних ознак по відстані d паливної системи з робочими форсунками і із заданими несправностями. Це дозволило розробити і реалізувати на практиці алгоритм контролю стану форсунок дизель-генераторної установки в режимі реального часу.
- ДокументSynthesis and analysis of control schemes of hydropneumatic drives(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2021) Lynnyk, Aleksand; Cherkashenko, Mikhaylo; Fatieieva, Nadezhda; Fatyeyev, Aleksandr; Ponomarov, VladyslavThe method of analysis of circuits of hydropneumatic actuators is offered, which allows to detect and eliminate existing design errors, mainly related to the inconsistency of inputs operating between technological operations and "power struggle" on actuators, as well as the method of synthesis to obtain the scheme, which contains close to the minimum number of logical elements. A formalized method of analysis of control circuits of hydropneumatic actuators is proposed, which allows to detect and eliminate errors possible during synthesis. Equations of output functions and internal states of the system are written directly according to the scheme of the hydropneumatic drive by the method of standard positional structure and from the matrix of correspondences by the method of minimization. Error detection is carried out by determining the correctness of the graph of operations, analysis of the input sequence, the correctness of the matrix of correspondences and the corresponding system of equations. The efficiency of using the matrix of correspondences of M. Cherkashenko for the analysis of schemes is shown, the dimension of which does not depend on the number of inputs and outputs, but only on the number of transitions between technological operations. The proposed method is an effective means of detecting errors, inaccuracies, performance checks, rational construction of circuits, and can be widely used by designers of control systems for hydropneumatic actuators, as well as university students in the study of methods of construction of circuits.