Дисертації з теми "Течії рідини"

Зростаючі в останні роки темпи створення і освоєння серійного виробництва нових пропорційних електрогідравлічних розподільників є наочним підтвердженням науково-технічного прогресу в машинобудуванні. В результаті впровадження сучасних технологічних процесів і вдосконалення пропорційних розподільників в останні роки значно покращилася якість їх виготовлення, підвищилися тривалість безвідмовної експлуатації і технічний ресурс.

До сьогоднішнього часу в вітчизняній та зарубіжній літературі наведені відомості про вільновихрові насоси (ВВН), які отримали широке розповсюдження в ряді країн. ВВН, або як їх ще називають “смерчевыми” насосами, які мають властивість незакупорювання проточної частини при перекачуванні в’язких рідин. Основною конструкційною ознакою цих насосів є присутність між робочим колесом (РК) та кришкою вільного простору достатньої ширини. Ця ознака головним чином визначила області їх застосування.

У зв’язку зі збільшенням вартості електроенергії та підвищенням вимог до енергоефективності технічних систем проблема зменшення енергоємності виробленої продукції посіла перше місце серед основних задач промисловості України. На сьогоднішній день проектні організації все більше уваги приділяють енергоефективності насосних агрегатів від неперервної роботи котрих залежить стабільність технологічних процесів, об’єм та якість продукції.

Розглядається задача чисельного аналізу перемішування в’язкої суміші, яке викликане дією деякої зовнішньої сили. Математичною моделлю задачі є початково-крайова задача для функції течії. Для її розв’язання запропоновано використати метод R-функцій з апроксимацією невизначеної компоненти структури методом Гальоркіна для нестаціонарних задач. Аналіз траєкторій руху частинок суміші проводиться за допомогою методів розв’язання задачі Коші. Обчислювальний експеримент проведено для тестової задачі у одиничному квадраті.

The problem of calculating the porous media flow in piecewise-homogeneous soil is considered. For its numerical analysis it is proposed to use the R-functions method. shows the results of a computational experiment for a test problem.

Під час роботи відцентрових насосів з одностороннім входом на бокових поверхнях робочого колеса виникає різниця тиску. Під дією різниці тисків на роторі насоса виникає осьова сила, що викликає його зміщення в сторону вхідного патрубка. У багатоступеневих насосах величина осьової сили зростає пропорційно кількості його ступенів. Для боротьби з осьовою силою у конструкціях відцентрових насосів використовують спеціальні розвантажувальні пристрої, у багатоступеневих насосах найчастіше це гідравлічна п’ята.

Питання про утворення парової фази при русі недогрітої до насичення рідини у соплах досі до кінця не зрозуміле. Однак, більшість дослідників прийшли до висновку, що під час руху закипаючої рідини, пароутворення відбувається не в об'ємі, а поблизу поверхні стінок або на стінках, при збереженні в центральній частині сопла рідкого метастабільного ядра. Це обумовлено початковим зародженням парової фази у пристінній області потоку і дією інерційних сил.

The linear problem of calculating the non-stationary flat-parallel flow of a viscous heat-conductive non-contiguous liquid is considered. For its numerical solution, it is proposed to use the R-function method and the Galerkin method for non-stationary problems.

The problem of the numerical analysis of the unsteady flow of a viscous incompressible fluid in a bounded area with a moving boundary is considered. For its numerical analysis it is proposed to use the principle of superposition, the R-functions method with approximation of the uncertain component using the nonlinear Galerkin method.

Вихід з ладу гідропії часто пов'язаний із зносом контактних пар, що пов'язано з деформаціями диска гідропяти і можливим відносним перекосом роторною та обмотки деталей. Спроби уникнути цього явища привели до створення модифікованих конструкцій з пружними вкладишами, встановленими на роторі або в корпусі гідропяти. За рахунок пружної подушки кільце отримує можливість відстежувати можливі перекоси, при цьому зменшується торцевий зазор гідропяти, а отже витоку, і зменшується можливість контакту пар тертя. Застосування нових конструкцій тягне за собою серію випробувань з великими витратами грошей і часу. Тому має місце актуальне завдання створення математичних моделей розрахунку, що дає уявлення про поведінку пристрою при різних робочих параметрах і про його ефективності. У роботі на основі стандартних методик розрахунку гідропяти була отримана нова методика для автоматичного врівноважуючого пристрою з пружно встановленим вкладишем. У роботі була розглянута задача течії в'язкої нестисної рідини в циліндричному і в торцевому дроселях з урахуванням місцевих опорів. В результаті були отримані вирази для визначення повної витрати через канали, розподіл тиску рідини по довжині торцевого дроселя, а також знайдені гідростатичні і гідродинамічні характеристики з урахуванням деформацій диска гідропяти. Проведено аналітичний і чисельний розрахунок вдосконаленої конструкції гідропяти. На основі отриманих даних були побудовані статичні і динамічні характеристики пристрою, перевірено умова стійкості системи.
Расчет статических и динамических характеристик модифицированной конструкции устройства автоматического уравновешивания.
Calculation of static and dynamic characteristics of the modified design of the automatic balancing device.

Дисертація на здобуття наукового ступеню доктора технічних наук за спеціальністю 01.02.05 – механіка рідини, газу і плазми. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2012. Дисертацію присвячено проблемі розробки наукових положень, які встановлюють основні закономірності гідродинаміки вісесиметричних течій в обмежених об’ємах. Метою досліджень є підвищення ефективності впливу на течії рідини в резервуарах різної конфігурації шляхом організації системи циркуляційних течій, а також удосконалення технічних засобів і методів дії на рухому рідину. У дисертації розвинуто існуючі та розроблено нові науково обґрунтовані підходи до дослідження гідродинамічного механізму інерційних течій всередині посудин. Виконаними дослідженнями отримано нову сукупність фундаментальних даних з вісесиметричних течій в’язкої нестисливої рідини в обертових резервуарах, яка є суттєвим внеском до теорії вихрових та закручених потоків. На основі отриманих наукових результатів сформовано теоретичні засади удосконалення конструкцій внутрішніх стабілізуючих пристроїв, а також запропоновано методи ефективного впливу на течії всередині резервуарів. Розроблено нові методи розрахунку течій, які враховують основні геометричні та гідродинамічні характеристики течій. Нові конструкції та методики розрахунку використовуються у науково-дослідних та проектних установах та у промисловості.
Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 01.02.05 – механика жидкости, газа и плазмы. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2012. Диссертация посвящена проблеме разработки научных положений, устанавливающих основные закономерности гидродинамики осесимметричных течений в ограниченных объемах. Целью исследований является повышение эффективности влияния на течения жидкости в резервуарах путем организации системы циркуляций на основе закономерностей развития осесимметричных потоков, а также усовершенствование технических средств и методов воздействия на жидкость. В диссертации развиты существующие и разработаны новые научно обоснованные подходы к экспериментальному и теоретическому исследованию гидродинамических явлений внутри подвижных резервуаров с жидкостью. Проведенными исследованиями получена новая совокупность фундаментальных данных по осесимметричным течениям вязкой жидкости в ограниченных объемах, которая вносит существенный вклад в теорию вихревых и закрученных потоков. Показано, что распределение компонент вектора скорости жидкости в начальные моменты течения существенно зависит от конфигурации и скоростей циркуляционных структур, возникающих в меридиональных плоскостях сосудов. При возрастании времени течения основные нелинейности распределения скоростей компенсируются механизмом вязкой диссипации, что, в частности, объясняет особенности распределения круговых моментов вязкого трения жидкости о стенки сосудов. Экспериментально с помощью оригинальных конструкций гидродинамических стендов, методов и средств измерений, защищенных авторскими свидетельствами на изобретения, установлена нестационарная картина течений в сосудах различной конфигурации в широком диапазоне критериальных параметров Рейнольдса, Россби, Струхаля, Эйлера и Ньютона, что позволило распространить результаты физического моделирования течений на подобные подвижные вращающиеся объекты. Структура течений и распределения скоростей позволили создать основу для исследования течений в сосудах с применением внутренних стабилизирующих устройств и способствовала определению рациональных с точки зрения гидродинамики и массо-габаритных характеристик конструкций. Обнаружено, что циркуляции в течении с перегородками оказывают большее влияние на квазитвердую область течения и на распределение силовых влияний на конструкции резервуаров. Разработанные математические модели течений на основе численного моделирования, тестированы результатами экспериментальных измерений, дополнили совокупность полученных результатов и позволили обосновать перспективные конструкции средств воздействия на внутренние течения жидкости, которые нашли свое применение в научно-исследовательских и проектных организациях и в промышленности.
The thesis for competition of academic degree of Doctor of Technical Sciences under the speciality: 01.02.05 – Fluid, gas and plasma mechanics. – National Technical University of Ukraine “Kiev Polytechnic Institute”, Kyiv, 2012. The dissertation is devoted to the problem of basic assertions development of axisymmetric flows hydrodynamics in rotating tanks. The aim of research is the affectivity rising of fluid flows in tanks of various form by the circulating flows organizing and the flows structures development. The existing approaches to the inside flows hydrodynamic mechanism investigations are elaborated and the new ones are developed in the dissertation. The new totality of fundamental data regarding axisymmetric viscous incompressible fluid flows in tanks that introduces the considerable contribution into theory of circulating and rotating flows, is obtained. On the scientific results basis the theoretical foundations for tanks baffles structures and effective methods development are formed. The new calculation methods of axisymmetric flows with flows geometrical and hydrodynamic characteristics are developed. The new baffle structures and calculation procedures are used in research and design organizations and in industry.