Поліпшення характеристик гідравлічних пасивних гасителів пульсацій у гідроагрегатах шляхом визначення їх раціональних параметрів - Автореферат

Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук ПОЛІПШЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ГІДРАВЛІЧНИХ ПАСИВНИХ ГАСИТЕЛІВ ПУЛЬСАЦІЙ У ГІДРОАГРЕГАТАХ ШЛЯХОМ ВИЗНАЧЕННЯ ЇХ РАЦІОНАЛЬНИХ ПАРАМЕТРІВРобота виконана на кафедрі гідропневмоавтоматики і гідроприводу Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут” Міністерства освіти і науки України. Андренко Павло Миколайович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, м. Лурє Зіновій Якович, Національний технічний університет “Харківський політехнічний інститут”, м. Захист відбудеться “25” травня 2006 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.050.11 у Національному технічному університеті “Харківський політехнічний інститут” за адресою: 61002, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного технічного університету “Харківський політехнічний інститут”.Аналіз виконаних раніше робіт, повязаних з методикою проектування ПГП, показав, що в основі її лежать емпіричні залежності, одержання яких повязане з проведенням дорогих експериментів. У дисертаційній роботі використовуються результати, одержані за участю здобувача в ході виконання держбюджетної теми “Удосконалення гідравлічних і пневматичних силових систем і систем керування промислового призначення” (№ ДР 0186001283, 1998-2003 р.). Дисертаційна робота базується на фундаментальних положеннях механіки рідини та газу, які дозволяють ураховувати хвильові процеси, вязкість та двохфазність РР; у роботі використані методи математичного і фізичного моделювання робочих процесів, що відбуваються в гідравлічних ПГП; теорія оптимізації систем, на підставі якої були визначені раціональні параметри ПГП. Уперше створено математичні моделі ГА з гідравлічними ПГП камерного й інтерференційного типу на підставі розробленої методики гідродинамічного розрахунку гідравлічної системи (ГС), в основі якої лежать декомпозиція ГС (розєднання її на узагальнені структурні елементи - гідравлічні вузли) і розрахунок несталих гідродинамічних (періодичних) процесів за допомогою методу Фурє; Результати проведених досліджень одержано здобувачем самостійно, серед них: на підставі розробленої методики гідродинамічного розрахунку ГС створено уточнені математичні моделі ГА з гідравлічними ПГП; уточнено класифікацію гідравлічних ПГП; досліджено вплив конструктивних параметрів гідравлічних ПГП, параметрів РР і робочих параметрів ГА на характеристики гасителів, визначено частотні діапазони їх ефективного застосування; розроблено і запропоновано практичні рекомендації щодо вибору типу, конструктивної схеми та геометричної форми проточної частини гідравлічних ПГП; розроблено методику, проведено експериментальні дослідження ГА з ПГП та оброблено їхні результати з науковим керівником; доповнено і удосконалено інженерну методику проектування гідравлічних ПГП.За критерій ефективності ПГП було прийнято коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР, що враховує ступінь зменшення амплітуди вхідних пульсацій тиску РР: , де , - відповідно, амплітуда пульсацій тиску РР на вході і виході ПГП. Було введено наступне позначення ПГП цих типів: - тип Ia - однокамерний ПГП зі звуженим патрубком на вході; Для кожної порожнини було складено рівняння обємного балансу витрат: , де - час, - коефіцієнт стискання РР, і - відповідно, обєм і-ї порожнини і тиск РР в ній, - кількість трубопроводів, що виходять із і-ї порожнини, - площі поперечних перерізів трубопроводів, які виходять з і-ї порожнини, - середні швидкості руху РР у трубопроводах, які виходять з і-ї порожнини, - ефективні площі каналів, які зєднує дану порожнину з іншими внутрішніми порожнинами вузла, - кількість каналів, що зєднує дану порожнину з іншими внутрішніми порожнинами вузла, - середня швидкість руху РР у каналах між порожнинами, - щільність РР. Розрахунком визначено частотні діапазони ефективного застосування розглянутих типів ПГП: для типу Іа - від 150Гц і вище; типу Іб - до 250Гц і нижче; типу ІІ - до 80Гц і вище 190Гц; типу ІІІ і IV - до 200Гц. У ході експерименту встановлено, що на величину коефіцієнта гасіння пульсацій тиску РР ПГП типів Іа і ІІ істотно впливає діаметр камери ПГП і діаметр умовного проходу трубопроводу, а значення коефіцієнта гасіння пульсацій тиску РР ПГП інтерференційного типу, у значній мірі, залежить від робочих параметрів ГА та конструктивних параметрів гасителя.Розроблено методику гідродинамічного розрахунку ГС, в основі якої лежать декомпозиція ГС (розєднання її на узагальнені структурні елементи схеми - гідравлічні вузли) і розрахунок несталих гідромеханічних (періодичних) процесів за допомогою методу Фурє. Розрахунком і експериментально встановлено, що застосування в ГА гідравлічних ПГП за умови змінювання тиску у широкому діапазоні дозволяє зменшити рівень його пульсацій в ГА від 1,5 до 15 разів. Установлено, що поза залежністю від типу гідравлічних ПГП, для ефективного гасіння пульсацій РР в ГА вони повинні встановлюватися близько до джерела коливань, тобто безпосередньо за насосом.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ