МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

В связи с проводимыми программами комплексной реконструкции и модернизации гидросилового оборудования отечественных гидроэлектростанций встает вопрос о применении наиболее надежных и передовых технических решений. Особое внимание при проведении реконструкции необходимо уделять направляющим подшипникам, как одному из наиболее ответственных узлов гидроагрегата, который обеспечивает его нормальную безвибрационную работу. Данная статья посвящена вопросам проектирования направляющих подшипников валов гидротурбин. Изложены общие положения о проведенной проектно-изыскательской работе по реконструкции турбинных подшипников гидроагрегатов одной из гидроэлектростанций в республике Карелия. Рассмотрены альтернативные варианты исполнения реконструируемых узлов. Авторами обосновывается целесообразность применения направляющих резиновых подшипников на водяной смазке. Проведен поверочный расчет кольцевого резинового подшипника с регулируемыми вкладышами, который включает в себя расчет на работоспособность, а также гидравлический и тепловой расчеты. Результаты расчетов подтвердили правильность основных технических решений, принятых при конструировании узла.

При разработке новой конструкции питательного насоса основное внимание было уделено устранению осевой силы, на уровне начального системно-параметрического синтеза путем использования конструкции питательного насоса с двухсторонним подводом рабочего тела. Исследована новая конструкция подводящего устройства на базе компьютерного эксперимента с помощью пакета ANSYSCFX.

Предметом исследования статьи являлись процессы, происходящие в гидродинамической муфте при ее работе, получение ее характеристики, как методами численного моделирования, так и теоретический, на основе имеющегося на сегодняшний день описания. При этом используются базовые уравнения механики и гидродинамики. В ходе работы также затронуты вопросы о сеточной сходимости, то есть влиянии размеров расчетных ячеек на результаты моделирования, и о применимости решения задачи в стационарной постановке. Полученные методом численного моделирования и теоретические характеристики отличаются в значительной степени, что говорит о несовершенстве имеющейся математической модели и необходимости ее доработки с использованием экспериментальных данных.

Исследование проводилось на гидравлическом испытательном стенде кафедры «Гидромашины, гидромеханика и гидропневмоавтоматика» МГТУ им. Н. Э. Баумана, предназначенным для изучения движения жидкости в трубах, определения потерь, возникающих в них. В ходе эксперимента была исследована круглая труба из нержавеющей стали с двумя контрольными сечениями, в которых замерялись потери напора с увеличением расхода жидкости в трубе. Результаты, полученные в ходе эксперимента, обрабатывались, заносились в таблицу, вычислялись необходимые дополнительные величины. На основе полученных данных строились зависимость потерь напора на трение по длине трубы от расхода жидкости в трубе (рис. 2) и зависимость коэффициента потерь напора на терние по длине трубы от числа Рейнольдса (рис. 4). Вид полученных кривых позволяет сделать вывод о возможности использования гидравлического стенда для исследования различных типов труб.

Предметом статьи является подход, предложенный автором для решения обратной задачи кинематики. Также в статье приводится критика имеющихся в настоящее время методов решения указанной задачи. В соответствии с предложенным подходом строится алгоритм решения обратной задачи кинематики для шестиногого шагающего робота, приводятся результаты моделирования. Дается оценка быстродействия подхода.

В статье приведены результаты первого этапа разработки автоматизированной системы регулирования расхода газа, обладающей гибкой структурой управления. Система предназначена для поддержания требуемого темпа заполнения (опорожнения) контрольных объемов при пневмоиспытаниях изделий ракетно-космической техники. Представлены основные особенности подхода к проектированию систем регулирования расхода газа перспективных монтажно-испытательных комплексов. Обозначены преимущества предлагаемой системы, по сравнению с существующими аналогами. Разработанные в статье математическая и имитационная модели системы, анализ  динамических характеристик, подтверждают возможность ее реализации.

Предлагается автоматизированный позиционный привод технологических систем повышенного быстродействия и точности на основе многопараметрического пневматического привода. Разработана математическая модель привода с пневматическим датчиком и тормозом. Вычислительным экспериментом получены зависимости кинематических и силовых характеристик процесса позиционирования от возмущений.

Рассмотрена система с электрогидравлическим следящим приводом (ЭГСП), предназначенным для динамических испытаний аналогичных приводов. Отличительной особенностью системы является способ нагружения выходного звена испытуемого гидропривода при помощи выходного звена другого ЭГСП, что позволяет существенно снизить габариты экспериментальной установки и нагрузки на фундамент. При выполнении работы были рассчитаны параметры нагружающего ЭГСП и параметры испытуемого гидропривода. Получены динамические характеристики системы в виде частотных характеристик и графики переходных процессов. Показателем качества предлагаемой системы является малая ошибка (менее 1 %) в переходных процессах испытуемого и нагружающего гидроприводов.

Статья посвящена рассмотрению способов математического описания процессов в междроссельных камерах и емкостях с рабочей средой, которое используется при моделировании работы гидро- и пневмосистем. Предложен подход к формированию математического описания, имеющий универсальный характер и более полно отражающий исследуемые процессы. Приведены результаты моделирования работы гидро- и пневмопривода, проведенного с использованием предлагаемого способа.

Обсуждаются первые результаты расчетно-теоретических исследований трехрядного осевого лопастного насоса с s-образной формой проточной части в меридианной проекции на параметры Q=1,5 м³/с, H=286 м, предназначенного в качестве бустерного насоса (SБН) для питательных систем энергоблоков (ЭБ). Проведена оценка возможности применения предложенных схемотехнических решений в теплоэлектроэнергетике для сверхмощных ЭБ гигаватного класса (>1ГВт). Отмечены преимущества и недостатки традиционных решений для бустерных насосов ТЭС. Предложены способы достижения позитивных результатов в решении имеющихся проблем увеличения уровня энергоэффективности, наряду с повышением надежности и срока службы. Сформированы процедуры и методика подготовки и проведения физических испытаний предложенных технических решений с помощью современных технологий 3D-печати из высокопрочного АБС-пластика.

Погружной центробежный насос получил широкое применение в сфере нефтедобычи. На этапе проектирования рабочих органов насоса : колеса рабочего и аппарата направляющего, необходимо знать характеристики проектируемого насоса, до этапа стендовых испытаний, для этого используют приближенные методике расчета характеристик погружного центробежного насоса, таких как напор и КПД. В данной статье приводится сравнение методик расчета характеристик насоса, при задании исходных данных: объёмный расход, частота вращения, геометрические параметры колеса рабочего и аппарата направляющего. Основные результаты показывают разбор величины характеристик насоса, при заданных условиях.

На базе современных численных методов описания гидродинамических процессов в лопастных машинах, представлены некоторые результаты проектно-вычислительного компьютерного эксперимента для анализа структуры потока в полирядном мультипланном осевом рабочем колесе и соответствующем направляющем аппарате инновационного насосного агрегата.

В статье описан математический аппарат применяемый в программе. Описан алгоритм решения математических уравнений. Приведены графические иллюстрации полей давления и скорости, полученные при расчёте. Указаны способы улучшения характеристик направляющего аппарата.

В работе представлены результаты сравнения эксперимента и численного моделирования течения из цилиндрического насадка . Приведена математическая модель расчета двухфазного течения несжимаемой жидкости(VOF). Получены экспериментальные и расчетные значения давлений на входе  и в точке на стенке канала испытуемой модели. Получены экспериментальные и расчетные значения коэффициента расхода. Проанализированы полученные данные. Выявлена погрешность вычислений.

Приведена постановка задачи математического численного моделирования течения в проточной части грунтового насоса. Приведены параметры математической модели и параметры расчетной сетки. Получена геометрическая модель  оптимизированного рабочего колеса со значением КПД на 3% больше исходного. Рассчитано влияние угла охвата лопасти, а как следствие диффузорности канала рабочего колеса,  на КПД насоса. Приведена геометрическая модель оптимизированного отводящего устройства.

В статье описывается опыт оптимизации геометрической формы проточной части струйного насоса под заданные гидравлические характеристики. Моделирование гидродинамических процессов в проточной части насоса выполняется методами вычислительной гидромеханики в программном пакете STAR CCM+. Описывается математическая модель процессов. Расчеты проводятся на многогранных сетках в стационарной постановке. Оптимизация проводилась по нескольким критериям: значения скоростей и давлений в патрубках насоса и его кавитационные качества. Приводятся результаты оптимизации проточной части и их сравнение с исходной моделью. Предлагается использование данной методики для расчета насосов подобных типов.

В статье описан математический аппарат применяемый в программе. Описан алгоритм решения математических уравнений. Описана постановка отладочных задач для проверки работы программы. Приведены графические иллюстрации полей давления и скорости . полученные при расчёте. Проведен анализ погрешности численного эксперимента. 

Актуальность проблемы возобновляемых источников энергии (ВИЭ) в Российской Федерации подтверждается статьей  Константина Косачева (председателя Комитета Госдумы РФ по международным делам) «Альтернативные источники энергии: Россия и мировой опыт» в  периодическом издании «Российская газета» - Федеральный выпуск №5499 (123).

В системах управления, распределения и транспортировки газов в большей степени характерны нестационарные режимы нежели установившееся. Однако методы расчета и проектирования таких систем основываются на данных о параметрах стационарных или квазистационарных течений. В связи с ростом потребления энергоносителей и совершенствования систем управления, с точки зрения энергосбережения и повышения энергетической эффективности, необходимо иметь более точное представление о характере течений в нестационарных режимах. Одним из факторов, влияющих на преобразование течения газа в нестационарное, является изменение расхода потребителями. Поэтому, в настоящей работе для более глубокого понимания особенностей таких потоков исследуется относительно простое течение в длинной цилиндрической трубе с наложенными пульсациями расхода, вызванными периодическим открытием-закрытием заслонки.

В данной статье рассмотрен метод экспериментального определения частотных характеристик систем. Метод основан на сравнении входного и выходного сигналов системы. Экспериментальные данные анализируются при помощи разложения Фурье. В статье обозначены границы применимости метода. Метод апробирован при получении частотных характеристик электрогидравлического следящего привода, приведены полученные характеристики.