По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 662.195.34

Моделирование нестационарных процессов в системах трубопроводов

Николаева А.В. канд. техн. наук, ОАО ОКБ «Гидропресс», 142103, Московская обл., Подольск, улица Орджоникидзе, д. 21, е-mail: anya. nickolaeva@yandex. ru
Скибин А.П. канд. техн. наук, ОАО ОКБ «Гидропресс», 142103, Московская обл., Подольск, улица Орджоникидзе, д. 21, е-mail: askibin@yandex. ru
Крутиков А.А. канд. техн. наук, ОАО ОКБ «Гидропресс», 142103, Московская обл., Подольск, улица Орджоникидзе, д. 21, е-mail: krutikov_aa@mail. ru
Волков В.Ю. ОАО ОКБ «Гидропресс», 142103, Московская обл., Подольск, улица Орджоникидзе, д. 21

Приведен метод моделирования нестационарных процессов в системах трубопроводов с устройствами гашения пульсаций давления активного типа, способ оценки их эффективности и рекомендации по разработке.

Литература:

1. Хачатурян С.А., Гладких П.А. Вибрации в трубопроводах и методы их устранения. — М.: МАШГИЗ, 1959. — 244 с.

2. Самарин А.А. Вибрации трубопроводов энергетических установок и методы их устранения. — М.: Энергия, 1979. — 288 с.

3. Вибрации в технике: справочник в 6 томах (Т. 4) / Болотин В.В. [и др.]. — М.: Машиностроение, 1980. — 386 с.

4. Menter F.R. Zonal two equation k-ω turbulence models for aerodynamic flows // AIAA Paper 93–2906, 1993. — Pp. 93–100.

5. Methodology STAR-CD version 4.12— CD-adapco / CD — adapco Group. — 2009. — 382 p.

6. Best Practice guidelines for the use of CFD in nuclear reactor safety applications / Mahafy J., Chung B., Dubois F [e. t. c]. NEA/CSNI/R. — 2007. — 154 p.

7. Николаева А.В. Повышение эффективности пневматических систем с устройствами гашения пульсации давления: дисс. … канд. техн. наук (05.04.06). — Казань, 2013. — 153 с.

8. Репик Е.У., Соседко Ю.П. Управление уровнем турбулентности потока. — М.: Издательство физикоматематической литературы, 2002. — 244 с.

9. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. 3‑е изд. — М.: Машиностроение, 1992. — 672 с.

Трубопроводы — один из самых распространенных элементов различных пневмогидравлических систем, поэтому к их безопасности, надежности и к величине их гидравлического сопротивления предъявляются высокие требования. По статистике [1−3], в 60% случаев поломки трубопроводов и присоединенного к ним оборудования обусловлены пульсациями давления транспортируемой среды. Особенно опасны резонансы частоты пульсации давления в потоке с собственными частотами отдельных участков трубопроводов. Вследствие наличия пульсаций давления значительно возрастает гидравлическое сопротивление трубопроводов, ухудшаются условия работы запорной и регулирующей арматуры, увеличиваются нагрузки на элементы тракта трубопроводов и на детали присоединенного к ним оборудования, искажаются показания измерительных приборов и нарушается работа систем регулирования, возникают вибрации трубопроводов и присоединенного к ним оборудования.

Перспективным способом борьбы с нежелательными пульсациями давления в системах трубопроводов пневматических систем является установка различных устройств гашения пульсаций давления (УГПД). Однако разработчики УГПД сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с оценкой технических характеристик УГПД на этапах проектирования.

В основном это обусловлено тем, что имеющиеся полуэмпирические методики не позволяют выбрать эффективные УГПД для произвольной системы трубопроводов с учетом особенностей генератора пульсации давления.

Сегодня, в силу быстрого совершенствования вычислительной техники и с появлением мощных электронновычислительных машин (ЭВМ), стало возможным проектирование УГПД для произвольной системы трубопроводов при помощи методов вычислительной гидрогазодинамики.

В рамках настоящей работы было проведено расчетное исследование влияния геометрических параметров УГПД на его эффективность.

В качестве критериев эффективности УГПД можно рассматривать два параметра: коэффициент гидравлического сопротивления (КГС) участка трубопровода с УГПД ζ (1) и степень гашения пульсации давления УГПД ∆ (2).

Для Цитирования:
Николаева А.В., Скибин А.П., Крутиков А.А., Волков В.Ю., Моделирование нестационарных процессов в системах трубопроводов. Главный механик. 2018;9.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: