Журнал “НТС” №3 2022 (44)

PCVEXPO’2022 — НАСТРОЙ ПОЗИТИВНЫЙ!

Евгений Владимирович Солодченков

Аннотация. В обществе производителей и потребителей насосного оборудования на протяжении минувших 20 лет последняя неделя октября традиционно связана с проведением международной выставки PCVEXPO. В данной статье приведено краткое описание прошедшей выставки.

Ключевые слова: производство насосов, центробежные насосы, PCVEXPO.

ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ 2 НПС 65/35-500 ПРИ ПЕРЕКАЧКЕ НЕСТАБИЛЬНОГО ГАЗОВОГО КОНДЕНСАТА

Алексей Валерьевич Бирюков

Аннотация. В статье представлено описание исследовательских работ, проведенных непосредственно на объекте эксплуатации при перекачке нестабильного газового конденсата, представлены рекомендации по особенностям проектирования элементов установки с целью оптимизации работы насоса 2 НПС 65/35-500.

Ключевые слова: насос, оборудование для перекачки газового конденсата, гидравлическиерасчеты, запорная арматура, проектирование, пусконаладка.

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ УДАРНОГО БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Юрий Владимирович Зиненков, Александр Валерьевич Луковников, Сергей Владимирович Агавердыев

Аннотация. Повышения эффективности летательного аппарата на разных этапах жизненного цикла можно добиться за счет оптимизации параметров его силовой установки, по критериям самолетного уровня. В данной работе решена такая задача для концептуального проекта ударного беспилотного летательного аппарата. При этом использованы разработанные авторами методика и программный инструмент проведения расчетно-теоретических исследований в совокупности с известным методом непрямой статистической оптимизации на основе самоорганизации. Оптимизационные исследования проведены по критериям, в качестве которых приняты технические параметры максимальной дальности по сформированным программам полета.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, полетное задание, аэродинамические характеристики, параметрические исследования, степень двухконтурности, взлетная тяга, Парето-множество.

АКСИАЛЬНО-ПОРШНЕВАЯ ГИДРОМАШИНА С ДВУМЯ КАЧАЮЩИМИ УЗЛАМИ И ШЕСТЕРЕННЫМ ПРИВОДОМ БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ

Анатолий Иванович Нижегородов

Аннотация. В статье рассматривается возможность усовершенствования уже известных аксиально-поршневых гидромашин с двумя качающими узлами. Новая конструкция таких гидромашин содержит блоки цилиндров, получающие вращение через конические шестерни от общего вала. Такое выполнение их привода позволяет за счет укороченных поршней, длиной 1,5…2 от их диаметров, увеличить угол наклона блоков до 40° и повысить рабочий объем гидромашины примерно на 45 % по сравнению с аналогом практически без увеличения габаритных размеров. Особенностью самих блоков является использование межцилиндровых зон основных цилиндров для размещения в них дополнительных рабочих камер с поршнями меньшего диаметра, что увеличивает рабочий объем еще на 33 % при увеличении диаметра блоков на 10 %. Такая оптимизация блоков и качающих узлов в целом значительно увеличивает рабочий объем гидромашины, удельную мощность и снижает пульсацию.

Ключевые слова: аксиально-поршневая двухрядная машина, рабочий объем, высокая приемистость, повышенная мощность, высокомоментный гидромотор, малая пульсация расхода и скорости вращения вала.

АНАЛИЗ НАГРУЗОК НА ОПОРЫПРИ ВИБРОУДАРНОМ НАГРУЖЕНИИ РОТОРА

Андрей Владимирович Иванов

Аннотация. В статье рассмотрено влияние виброударных режимов нагружения, возникающих при переходных процессах во время работы двигателя, в первую очередь запуске и останове, разделении ступеней ракет-носителей. Показано, что нагрузки, вызванные такими режимами, могут достигать существенных величин и должны учитываться при проектировании опор роторов.

Ключевые слова: ЖРД, турбонасосные агрегаты, опоры.

ТЕМАТИКА ПРАКТИЧЕСКИХ РАБОТ И КУРСОВОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «ТЕХНОЛОГИЯ МАШИНОСТРОЕНИЯ» В СВЯЗИ С АДАПТАЦИЕЙ МОЛОДЫХ СПЕЦИАЛИСТОВ

Евгений Владимирович Пачевский, Елена Николаевна Пачевская

Аннотация. Рассматриваются некоторые аспекты решения проблем адаптации на производстве молодых специалистов — выпускников технических учебных заведений. Тематика практических и лабораторных работ, а также курсового и дипломного проектирования должна учитывать реалии производственного процесса и современные тенденции развития машиностроения.

Ключевые слова: курсовое проектирование, технологические процессы, серийность производства, универсально-сборные приспособления, адаптация молодых специалистов.

ИДЕНТИФИКАЦИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕФТЕСОДЕРЖАЩИХ СРЕД ПРИ ИХ ФИЛЬТРАЦИИ ЧЕРЕЗ ПРИРОДНЫЕ ПОРИСТЫЕ СРЕДЫ

Виктор Иванович Ряжских, Оксана Валерьевна Куликова, Екатерина Евгеньевна Спицына

Аннотация. В статье изучены способы сбора нефти с образовавшихся нефтяных разливов при ее добыче с учетом реологических свойств нефти при изменяющихся термодинамических характеристиках окружающей среды. Отдельно уделено внимание определению реологических свойств нефти при фильтрации ее в грунтах различного происхождения.

Ключевые слова: нефть, реологические свойства, вязкость, грунты.

ПРИРОДОПОДОБНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ГИДРОМАШИНОСТРОЕНИИ. ИМИТАЦИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА КОЖИ АКУЛЫ

Герман Александрович Кромм, Александр Викторович Волков, Алексей Анатольевич Дружинин, Виталина Владимировна Журавлева

Аннотация. Одним из перспективных направлений совершенствования гидромашин, в частности турбин, является повышение их энергетической эффективности за счет применения новых подходов к проектированию, основанных на принципах биомиметики. Интерес к данному направлению обусловлен тем, что традиционные способы проектирования не всегда позволяют добиться высокой эффективности в широком диапазоне режимов работы гидроагрегата. В настоящей работе приведена первая часть исследования, целью которого является изучение природоподобной технологии, основанной на эффекте «акулья кожа», для повышения КПД гидротурбин. Этот эффект позволяет значительно снизить сопротивление при обтекании, так как геометрия чешуек акульей кожи кардинально изменяет распределение давлений по поверхности и увеличивает величину пограничного слоя, уменьшая потери на трение. Получены первые результаты, которые позволяют при обтекании пластины снизить потери энергии до 22 %. Также осуществлена верификация данных, полученных в программных пакетах вычислительной гидродинамики, с результатами физического эксперимента, проведенного с  использованием гидравлического оборудования НИУ «МЭИ» при поддержке гранта ПНИ «Энергетика».

Ключевые слова: биомиметика, природоподобная технология, энергоэффективность, гидромашиностроение, центробежные насосы, гидротурбины, пластина, крыловой профиль, вычислительная гидродинамика, физический эксперимент, аддитивные технологии.

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ОСЕВОГО НАСОСА ОД-11

Дмитрий Геннадьевич Свобода, Александр Аркадьевич Жарковский, Игорь Олегович Борщев, Евгений Александрович Иванов, Арсентий Сергеевич Клюев

Аннотация. В работе рассматриваются численные методы поиска экстремума на основе алгоритмов инструмента оптимизации DesignXplorer, являющегося составным модулем программного комплекса Ansys Workbench. Апробированы методы, основанные на поверхности отклика Response Surface Optimization (RSO), и прямые методы оптимизации. Использование предлагаемой методики позволило получить более эффективную проточную часть осевого насоса ОД-11.

Ключевые слова: осевой насос, оптимизация, критерии оптимизации, прямые методы, поверхность отклика, численные исследования.

ТЕХНОЛОГИЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОЛОСТЕЙ ЛОПАТОЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ КОМБИНИРОВАННОЙ ОБРАБОТКОЙ

Денис Васильевич Силаев, Геннадий Алексеевич Сухочев, Сергей Николаевич Коденцев

Аннотация. Работа посвящена анализу технологии активации поверхности сложного профиля лопаточных деталей под плазменное напыление защитных покрытий, представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований, предлагаемые технологические методы и средства для комбинированного воздействия на поверхностный слой материала детали.

Ключевые слова: комбинированная обработка, активация, лопаточная деталь, микрогранулы, микровыступы, токопроводящая среда, анодное растворение.

СРАВНЕНИЕ ПРОГРАММНЫХ ПРОДУКТОВ ДЛЯ CFD-АНАЛИЗА НА ПРИМЕРЕ РАСЧЕТА ЦЕНТРОБЕЖНОГО КОНСОЛЬНОГО НАСОСА

Станислав Викторович Акимов

Аннотация. В  статье приведены результаты гидродинамических расчетов течения жидкости в центробежном консольном насосе, полученные в трех программных продуктах —ANSYS CFX, FloEFD и FlowVision. Выполнено сравнение расчетных напорных и энергетических характеристик с экспериментальными данными. Показано, что точность результатов, полученных в  российском программном продукте FlowVision, сопоставима с  точностью ANSYS CFX и лучше соответствует результатам эксперимента по сравнению с FloEFD.

Ключевые слова: насос, напорная характеристика, энергетическая характеристика, вычислительная гидродинамика.

ПРИМЕНЕНИЕ СОПРЯЖЕННЫХ МЕТОДОВ РАСЧЕТА ДЛЯ ОЦЕНКИ ВИБРОАКТИВНОСТИ НАСОСОВ

Сергей Владимирович Огурцов, Константин Геннадьевич Михеев, Виктор Васильевич Пушкарев

Аннотация. Рассмотрены основные подходы к  сопряженному численному моделированию физических процессов с целью прогнозирования виброшумовых характеристик насосов. Описаны основные источники вибрации насосов. Дана оценка пригодности существующих методов моделирования турбулентности к проведению сопряженных расчетов. Проведено сравнение результатов измерений гидродинамического шума с расчетными характеристиками. Рассмотрены результаты сопряженного моделирования динамики ротора центробежного насоса и  гидродинамических подшипников и  проведена оценка влияния геометрии вала на виброактивность.

Ключевые слова: вычислительная гидродинамика, модель турбулентности, виброактивность.