Расчёт гидродинамических характеристик стендовых систем


DOI: 10.34759/trd-2022-124-10

Авторы

Санчугов В. И.*, Рекадзе П. Д.**

Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, Самара, 443086, Россия

*e-mail: sanchugovv.i@yandex.ru
**e-mail: rekadze1993@gmail.com

Аннотация

Статья посвящена проблеме развития метода вариации нагрузок В.П. Шорина для решения задачи определения собственных динамических характеристик гидронасоса как источника колебаний рабочей среды. Суть метода состоит в расчёте динамических характеристик насосов (рассматриваемых по моделям эквивалентных источников колебаний) при изменении стендовых систем за насосом, регистрации пульсаций давления (или расхода) и пересчёте в собственные характеристики насосов по моделям эквивалентных источников колебаний В.П. Шорина. В известных работах динамические модели стендовых систем, как правило, имеют идеализированный характер, либо не учитывают всех элементов стендовых систем, либо реализуют ограниченный набор стендовых систем (таких как «акустически открытый конец», «акустически закрытый конец» и др.). Такой подход не позволяет достоверно определять собственные характеристики источника колебаний и ограничивает использование метода вариации нагрузок. Авторами при расчёте динамических характеристик стендовых систем, с одной стороны, предлагается использовать информацию о конструкции и геометрических размерах проточной части реальных гидравлических стендовых систем, а с другой стороны, даются рекомендации по формированию наиболее реализуемых конструкций стендовых систем. Кратко излагаются основные аспекты расчёта динамических характеристик стендовых систем, приводятся их гидродинамические схемы, описывающие влияние как полостей, дросселей и магистралей, так и соединительных штуцеров, переходников и внутренних каналов агрегатов. Целью работы являлось создание специальных стендовых систем с известными динамическими характеристиками для решения задачи определения собственных динамических характеристик гидронасоса. Разработанные модели стендовых систем с дросселем, полостью, «коротким» и протяжённым трубопроводом на выходе насоса при их использовании в методе вариации нагрузок позволят рассчитывать пульсационное состояние рабочей среды за гидронасосом как в гидросистемах станков, так и в топливных системах газотурбинного двигателя на ранних этапах конструирования.

Ключевые слова:

насос, динамические характеристики, пульсации, импеданс, стендовая система

Библиографический список

  1. Иноземцев А.А., Сандрацкий В.Л. Газотурбинные двигатели. — Пермь: Авиадвигатель, 2006. — 1204 с.
  2. Арутюнов А.Г., Дыдышко Д.В., Ендогур А.И., Кузнецов К.В., Толмачев В.И. Перспективы развития транспортных самолетов // Труды МАИ. 2016. № 90. URL:http://trudymai.ru/published.php?ID=74704
  3. Долгушев В.Г., Ионов В.А., Кун Н.В., Матвеенко А.М. Тенденции развития современных авиационных бортовых гидросистем // Труды МАИ. 2017. № 95. URL:http://trudymai.ru/published.php?ID=84461
  4. Нугуманов А.Д., Сипатов А.М., Назукин В.А. Использование мирового опыта регулирования газотурбинных двигателей (ГТД) с малоэмиссионной камерой сгорания (МЭКС) по режимам мощности и в климатическом диапазоне при создании МЭКС для ГТД разработки АО «ОДК-Авиадвигатель» // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2017. № 50. С. 139 — 147. DOI: 15593/2224-9982/2017.50.13
  5. Шорин В.П. Устранение колебаний в авиационных трубопроводах. — М.: Машиностроение, 1980. — 156 с.
  6. Макарьянц Г.М. Разработка методов и средств снижения динамических нагрузок в пневматических и гидромеханических системах: Дисс. ... докт. техн. наук. — Самара, 2014. — 225 с.
  7. Прокофьев А.Б. Разработка метода комплексного анализа динамики и прочности трубопроводных систем с гасителями колебаний рабочей жидкости: Дисс. ... докт.техн. наук. — Самара, 2008. — 342 с.
  8. Бобарика И.О., Демидов А.И. Совершенствование всасывающих линий гидросистем с учетом кавитации // Труды МАИ. 2016. № 85. URL:http://trudymai.ru/published.php?ID=65646
  9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Теоретическая физика. — М.: Наука, 1986. Т.VI. — 736 с.
  10. Тимушев С.Ф., Федосеев С.Ю. Методика численного моделирования вибрации осевого бустерного насоса жидкостного ракетного двигателя // Труды МАИ. 2015. № 83. URL: http://trudymai.ru/published.php?ID=62080
  11. Ольсон Г. Динамические аналогии. — М.: ИЛ, 1947. — 224 с.
  12. Гликман Б.Ф. Математические модели пневмогидравлических систем. — М.: Наука, 1986. — 368 с.
  13. Бердников В.В. Прикладная теория гидравлических цепей. — М.: Машиностроение, 1977. — 192 с.
  14. Ferrari A., Pizzo P. Optimization of an Algorithm for the Measurement of Unsteady Flow-Rates in High-Pressure Pipelines and Application of a Newly Designed Flowmeter to Volumetric Pump Analysis // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2015, vol. 138 (3), pp. 031604. DOI:1115/1.4031541
  15. Ferrari A., Salvo E. Determination of the transfer function between the injected flow-rate and high-pressure time histories for improved control of common rail diesel engines // International Journal of Engine Research, 2016, 18 (3), pp. 212–225. DOI:10.1177/1468087416647238
  16. Санчугов В.И. Технологические основы динамических испытаний и отработки гидросистем и агрегатов. — Самара: Самарский научный центр РАН, 2003. — 96 с.
  17. Thévenin L. Sur un nouveaux théorème d’électricité dynamique, Comp. Rendus hebdomadaires des Séances de l’Académie des Sci., 1883, vol. 97, pp. 159–161.
  18. Johnson D.H. Origins of the equivalent circuit concept: the current-source equivalent // Proceedings of the IEEE, 2003, vol. 91(5), pp. 817–821. DOI:1109/jproc.2003.811795
  19. Старобинский Р.Н. Об одном методе определения переменной составляющей массового расхода жидкости в трубопроводе. В кн. Вибрационная прочность и надежность двигателей и систем летательных аппаратов. — Куйбышев: КуАИ, 1969. вып. 36. С. 252-255.
  20. Попов Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем. — М.: Машиностроение, 1987. — 463 с.
  21. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. — М.: Машиностроение, 1992. — 672 с.


Скачать статью

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2000—2023

Вход