Academic literature on the topic 'Канал гідравлічний'

У статті розглядається запропонована конструктивно-компонувальна схема привода системи автоматичної стабілізації (САС) мобільного наземного транспортного модуля реактивних систем залпового вогню (РСЗВ) з гідравлічними опорами. В роботі розроблена структурна схема системи автоматичної стабілізації положення платформи РСЗВ в просторі на основі математичної моделі динаміки САC як об'єкту управління по одному каналу під дією зовнішнього збурення з урахуванням моделі реології ґрунту, як пружно-в'язко-пластичного середовища. САС на основі запропонованої моделі стабілізує положення транспортного модуля РСЗВ в просторі при підготовці до роботи і в процесі застосування при його динамічному навантаженні, а також скорочує час розгортання в бойове положення.

В мобільних машинах гірничо-металургійного комплексу має місце застосування об’ємних гідравлічних трансмісій, що значно покращує їх керованість та мобільність в процесі роботи. Розглядаються конструктивні рішення по зниженню об’ємних втрат робочої рідини в шестеренних насосах підживлення аксіально-поршневих гідромашин. Мета дослідження - збільшення експлуатаційної довговічності насосів підживлення аксіально-поршневих гідромашин розробленням конструктивних заходів по зниженню об’ємних втрат в його качаючому вузлі. Запропоновано спосіб компенсації торцевого зазору з застосуванням пластини компенсації торцевого зазору, що складається з робочої поверхні і пружнодемпфуючого елемента, у якому додатково розташовані канали й камери гідростатичного піджиму. Проведено аналіз сил, що діють на пластину компенсації торцевого зазору і обґрунтовано їх оптимальне співвідношення, яке забезпечує величину торцевого зазору, що обумовлює мінімальні об’ємні втрати робочої рідини в качаючому вузлі насосу підживлення і забезпечує збільшення його експлуатаційної довговічності.

Розвиток технічної діагностики автомобілів слід розглядати у безпосередньому зв'язку з розвитком всієї системи їх технічної експлуатації. В теперішній час розроблені різні засоби діагностування, які застосовуються в багатьох галузях промисловості і транспорту. Діагностику технічного стану багатьох агрегатів і систем автомобілів необхідно розглядати як особливий вид фізичного моделювання, що поєднує фізичні моделі з натурними приладами. Діагностичні стенди повинні забезпечувати моделювання фізичних процесів, що протікають у реальних дорожніх умовах. Є важливим реалістичне моделювання процесів взаємодії елементів автомобіля з діагностичним обладнанням з урахуванням реально діючих сил, яке дозволить підвищити точність діагностування автомобілів на стенді. У статті розглянуто питання моделювання умов для отримання діагностичної інформації щодо складних об'єктів. Як приклад розглянута перевірка тягових властивостей легкових автомобілів на інерційному роликовому стенді. Таке обладнання повинно мати навантажувальний пристрій, який може забезпечити проведення перевірки тягово-економічних властивостей легкового автомобіля. В якості альтернативи електричним машинам постійного та змінного струму, для навантажувального пристрою роликового стенда можна застосувати гідравлічний насос-мотор аксіально-поршневого типу. Для такого типу приводу потрібно розробити методику визначення потужності на колесах автомобіля. Паралельно з типовими методиками визначення потужності за допомогою балансирних пристроїв, пропонується для конкретної моделі стенда вимірювати потужність за перепадом тиску у гідросистемі. Крім того, вимірювальна система інерційного стенду повинна забезпечувати: об'єктивність оцінки параметрів, які заміряються; мінімальний час, необхідний для проведення діагностичних операцій; стабільність вимірів; простоту і доступність для обслуговуючого персоналу; необхідну точність вимірів. Для цього розроблені методики експериментального дослідження метрологічних характеристик (повірки) каналу вимірювання потужності та каналу вимірювання тиску в гідросистемі стенду. У висновках обґрунтована можливість застосування розробленої методики при проектуванні або модернізації інерційних роликових стендів для перевірки тягових властивостей легкових автомобілів.

Візуальні дослідження руху рідини виявили структуру розподілу швидкості в поперечному перерізі. Виконано аналіз двох напрямків досліджень: ідей І. Пригожина пошуку зовнішніх сил для організації структури або системи; а також гіпотеза М. Великанова про визнання форми існування матеріальних середовищ з притаманною їм самоорганізації когерентних або дискретних утворень. Виявлення структури потоків, стійкої в просторі і часі, пояснює: чому навколишній світ демонструє високу ступінь організації і порядку всупереч домінування моделі хаосу турбулентності і твердження про тенденції зростання ентропії. Гідравлічні експерименти довели вплив структури потоків на розподіл параметрів при русі рідин і газів. Коефіцієнт гідравлічного тертя при заданих початкових параметрах залежить не тільки від числа Рейнольдса і шорсткості, але також залежить від поперечних розмірів каналу. Хвильовий характер розподілу параметрів отримано як при турбулентному, так і при ламінарному режимах течії. Хвильовий характер зміни коефіцієнта гідравлічного тертя знімає проблему невизначеності розрахунку втрат напору та інших енергетичних показників обладнання. Результати досліджень показують можливість формувати структуру потоку при русі рідин і газів. До традиційних уявлень про параболічний закон розподілу епюри усереднених значень швидкостей додано хвильовий характер розподілу пульсаційних компонент швидкості. Підсумовування епюри усереднених значень швидкості течії в кожній точці потоків з хвильовим характером розподілу пульсаційних компонент швидкості дає епюру реальних значень швидкості в кожній точці поперечного перерізу каналу. Експеримент з капілярами різних розмірів показав, що виявлена в візуальних дослідження довжина хвилі структури потоків, формує також відхилення висоти капілярного підняття води від середнього значення більш ніж на 10%. Проведені експерименти показали, що відхилення параметрів швидкості, коефіцієнта гідравлічного тертя, коефіцієнта тепловіддачі, висоти капілярного підйому води від усереднених значень для заданої величини початкового тиску при зміні поперечних розмірів проточних частин має хвильовий характер зі стійким розміром довжини хвилі.

Зменшення витрат усіх видів палив може значно поліпшити екологічну ситуацію за рахунок зменшення викиду в атмосферу забруднюючих і токсичних продуктів згоряння палива і зменшення споживання кисню з повітря. Це, в свою чергу, повинно зменшити економічні втрати, пов'язані з природоохоронними заходами, обумовленими роботою транспорту і енергетичних об'єктів. Саме тому розробка засобів, що дозволяють більш ефективно використовувати вуглеводневе паливо в суднових енергетичних установках, на морському транспорті, є системоутворюючим фактором його розвитку. У той же час, застосування існуючих пристроїв виявило їх недостатню стійкість до впливу неконтрольованих дестабілізуючих факторів, що генеруються компактно розташованими об’єктами суднової енергетичної установки. Для пошуку шляхів поліпшення характеристик пристроїв модифікації властивостей та структури палив проаналізовані конструкції найпоширеніших конструкцій. В умовах, що склалися, доцільною стала розробка нового схемотехнічного рішення модифікатора. Для розв`язування поставленої задачі запропонована схема модифікатора паливних сумішів. Під впливом тиску, що створюється паливним насосом високого тиску, паливо надходить до корпусу розпилювача та потрапляє у вхід каналів особливого рельєфу та до незворотного клапану. У каналах, завдяки складному профілю, що характеризується варіативною геометрією по кроку, профілю та глибині, відбуваються процес деструкції внутрішньої структури палива, що рухається з субзвуковою швидкістю. У паливі, що потрапляє крізь незворотній клапан до об’єму втулки, відбувається мікроелектрогідравлічний удар. За рахунок багаточисельних гідравлічних ударів, що виникають при просуванні палива крізь канали, що характеризуються значною кількістю поворотів, та шайби генеруються дефект структури паливної суміші. Після мікроелектрогідравлічного удару та проходження каналів й сопел Лаваля відбувається процес генерації дефектів структури важкого палива. Дефекти, що виникають, являють собою розрив у безперервної орієнтації, тобто розрив у полі директора n(r)². Завдяки таким розривам утворюються краплі лінійним розміром який не перебільшує 20 мкм при виході з сопла форсунки. Розпилювання палива з таким лінійним розміром дозволяє отримати більшу поверхню згоряння та поліпшити якість робочого процесу.

В роботі на основі аналізу математичних моделей обґрунтовано недоліки і переваги різних конструкцій теплообмінників з завихрювачами та їх вплив на гідродинаміку і теплообмін закручених потоків. Більшість теплообмінників з завихрювачами мають складну форму. Збільшення теплообміну при застосуванні гвинтових закручувачів потоку відбувається завдяки інтенсифікації теплообміну між ядром потоку та приграничним шаром. Відбувається це при турбулізації закрученого потоку під впливом відцентрових сил. В такому разі ефективна швидкість вища ніж при звичайній турбулентності потоку. Процес протікає більш інтенсивно при низьких числах Рейнольдса.При ламінарних режимах течії визначальним механізмом перенесення тепла є теплопровідність поперек потоку, по нормалі до стінки. В такому випадку інтенсивність тепловіддачі відносно мала. Для підвищення теплопередачі треба використовувати труби з гвинтовою поверхнею теплообміну (однозахідною та багатозахідною спіральною накаткою), в яких відбувається ламінарний закручений рух рідини. На відміну від турбулентної течії, в ламінарному потоці термічний опір в каналі більш рівномірно розподілений по всьому його поперечному перетині, тому для інтенсифікації тепловіддачі необхідний вплив, що збурює потік в межах зони пристінної течії.Найбільш перспективними є теплообмінники з труб з однозахідною або багатозахідною спіральною накаткою. На відміну від трубчастих теплообмінників без накатки, вони мають більшу площу теплообміну та меншу матеріалоємність. При цьому на відміну від стрічкових вставок та закручувачів, труби з накаткою мають гідравлічний опір пристінного шару, який зменшується швидше, ніж зростають втрати тиску.Використання труб з спіральною накаткою в енергетичних палях з теплообмінниками дозволить знизити масо-габаритні характеристики не тільки теплообмінника, але й самої палі. В такому випадку інтенсифікація теплообміну визначається гідродинамікою потоку у в’язкому пристінному шарі, тобто порушенням упорядкованості течії рідини за рахунок його закручування.Проведений аналіз відомих математичних моделей інтенсифікаторів теплообміну дозволяє сформувати вимоги до перспективних конструкцій теплообмінників. В подальшому це дасть можливість розробити нову математичну модель гідродинаміки та теплообміну у забивній палі з U-подібним теплообмінником в якій враховані всі приведені в роботі недоліки. Спираючись на дослідження гідродинаміки і теплообмінних процесів потрібно провести оптимізацію конструкції теплообмінника, а саме, геометрію поперечного перетину труб, форму укладки труб в тілі палі, а також глибину, кут і ширину поглиблень спіральної накатки.

Розглянуто перспективи використання агрофотовольтаїчної сонячної станції для поєднання виробництва електроенергії, збереження ґрунтів та застосування їх у сільському господарстві зі забезпеченням певного рівня урожайності земель. Зазначено, що додатково агрофотовольтаїчна станція повинна виконувати функції затінення та поливу рослин. Для забезпечення максимальної ефективності сонячних панелей за високих температур повітря запропоновано підтримувати їх температуру в заданих межах системами примусового рідинного охолодження з паралельним підключенням охолоджувальних модулів. Перевагами такої схеми є рівномірне охолодження сонячних панелей, розміщених в одному ряду, і можливість роботи системи при відключенні будь-якого з охолоджувальних модулів. Розроблено комірчастий модуль охолодження сонячної панелі, який виготовляють з алюмінієвих сплавів і кріпиться до її задньої сторони. Розроблено гідравлічну схему агрофотовольтаїчної станції, особливостями якої є можливість використання холодної води безпосередньо у місці встановлення станції за допомогою свердловинного насоса та застосування нагрітої сонячними панелями води для побутових потреб, техніки та обігріву приміщень. Запропоновано схему електропостачання агрофотовольтаїчної станції, яка дає змогу вироблену сонячними панелями електроенергію використовувати як безпосередньо споживачами на полі, так і передавати у мережу змінного струму. Для обліку виробітку та споживання електроенергії застосовано двотарифний лічильник. Розроблено підвісні каркаси для кріплення сонячних панелей, елементів систем охолодження, поливу та освітлення ділянки у нічну пору доби. Конструкція каркасу дає змогу змінювати кути нахилу сонячних панелей двічі на рік. Запропоновано вимірювальні канали, що забезпечують роботу систем охолодження, поливу та освітлення, організувати як елементи інтернету речей ІоТ, зв'язані у мережу за допомогою технології Wi-Fi, що дасть змогу здійснювати дистанційне управління станцією. Спроектовано агрофотовольтаїчну станцію для ділянки площею 86 га у селі Підпечери Івано-Франківській області та наведено її енергетичну ефективність. Розраховано вартість врожаю для різних сільськогосподарських культур, які можна вирощувати на території станції. Наведено техніко-економічні показники розробленої станції та підтверджено її ефективність і доцільність реалізації для раціонального використання земель.