LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення характеристик гідравлічних пасивних гасителів пульсацій у гідроагрегатах шляхом визначення їх раціональних параметрів

Параметри, мм

Втрати, %

Критерії якості

, кг-1

10 - 32

10

330

75

555

5,98

8,6 - 4,3

0,35


Аналогічну оптимізаційну задачу було поставлено і розв'язано також для гідравлічних ПГП інших типів.

На підставі проведеної оптимізації встановлено, що серед камерних ПГП, за умови однакових обмежень, ПГП типу Іа має найвищий коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР; маси всіх розроблених типів ПГП знаходяться біля середнього значення маси серійних гідроапаратів; ПГП типу III має досить високий коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР, що і ПГП типу Іа; при досить високому коефіцієнті гасіння пульсацій тиску РР найменшу масу має ПГП типу ІV.

Проведено розрахунок надійності гідравлічних ПГП з використанням методу структурних схем. На основі цього розрахунку виявлено, що імовірність безвідмовної роботи ПГП типу Iа,б і IІІ за 10000 годин складає 0,9401, ПГП типу ІV - 0,9592, ПГП типу II - 0,9021. Таким чином, використання гідравлічних ПГП у ГА практично не впливає на його надійність, але покращує його експлуатаційні характеристики.

У четвертому розділі приведено опис фізичних моделей досліджених гідравлічних ПГП, експериментальної установки, приладів і апаратури, наведено методику експериментальних досліджень і оброблено їхні результати.

Під час проведення експериментальних досліджень температуру РР підтримували у діапазоні 50-60С, вимірювали витрату РР та реєстрували пульсації тиску РР на вході та виході з гасителя. У результаті оброблення експериментальних даних було виявлено, що частота пульсацій тиску РР на виході ПГП практично не змінювалася, а амплітуда пульсацій тиску РР значно зменшилася. (рис. 6, рис. 7) При цьому було встановлено, що довжина звуженого патрубка ПГП камерного типу впливає на величину амплітуди пульсацій тиску РР на виході ПГП (див. рис. 7).

Досліджено, що при збільшенні витрати, що відповідає зменшенню навантаження в ГА, тиск спадає, отже зменшується амплітуда пульсацій тиску РР на виході насосу та ПГП (рис.8).

Визначено, що рівень амплітуди пульсацій тиску РР на виході ПГП типу ІII при фіксованих значеннях тиску й витрати в ГА залежить від довжини його бокового відгалуження (рис. 9).

Експериментальні дослідження показали, що зі збільшенням рівня тиску в ГА одночасно збільшується амплітуда пульсацій тиску РР на виході насоса та ПГП; за цих умов частота пульсацій залишається постійною. Тому амплітуда пульсацій тиску РР на виході ПГП типу ІV, в істотній мірі, залежить не тільки від його конструктивних параметрів, але й від рівня тиску на його вході та навантаження на виході (рис.10).

Проведено оцінювання погрішності вимірів. Експериментальні значення пульсацій тисків РР одержано з імовірністю, яка дорівнює 0,95, і перебувають у довірчому інтервалі, при якому їхнє максимальне відхилення від середнього вимірюваного значення не перевищує 5,5%.

Збіг розрахункових і експериментальних даних за критерієм Фішера підтверджує адекватність математичних моделей ГА з ПГП. Розбіжність між експериментальними та розрахунковими даними не перевищує 4-6 %.


ВИСНОВКИ


Дисертаційна робота присвячена розв'язанню науково – практичного завдання поліпшення характеристик гідравлічних ПГП шляхом удосконалення їхньої методики проектування, на основі розроблення їхніх уточнених математичних моделей із застосуванням методів оптимізації.

Проведені в дисертаційній роботі теоретичні й експериментальні дослідження дозволяють зробити наступні висновки.

1. Розроблено методику гідродинамічного розрахунку ГС, в основі якої лежать декомпозиція ГС (роз'єднання її на узагальнені структурні елементи схеми – гідравлічні вузли) і розрахунок несталих гідромеханічних (періодичних) процесів за допомогою методу Фур'є. Цю методику використано при розробці математичних моделей ГА з гідравлічними ПГП різних типів. Адекватність математичних моделей установлено на основі порівняння результатів розрахунку з даними фізичного експерименту.

2. 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.

3. 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.

4. Розрахунком установлено частотні діапазони ефективного застосування гідравлічних ПГП: однокамерний зі звуженим патрубком на вході - від 150Гц і вище, однокамерний зі звуженим патрубком на виході - до 250Гц і нижче, двокамерний з двома звуженими патрубками - до 80Гц і вище 190Гц, інтерференційні - до 200Гц. За цих умов коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР однокамерного ПГП зі звуженим патрубком на виході та двокамерного ПГП з двома звуженими патрубками у розглянутому частотному діапазоні значно нижче, ніж у однокамерного ПГП зі звуженим патрубком на вході. Найбільший вплив на коефіцієнт гасіння пульсацій тиску РР однокамерного ПГП зі звуженим патрубком на вході та двокамерного ПГП з двома звуженими патрубками мають діаметр їхньої камери та діаметр умовного проходу трубопроводу. Значення коефіцієнта гасіння пульсацій тиску РР інтерференційних ПГП, як і рекомендований частотний діапазон, здебільшого залежить від їх конструктивних параметрів і робочих параметрів ГА.

За умови дотримання стандартних з'єднувальних розмірів маса ПГП всіх типів не перевищує середню масу серійного гідроапарату, який має аналогічний діаметр умовного проходу.

5. Теоретично й експериментально встановлено, що частота пульсацій РР на виході гідравлічних ПГП дорівнює частоті на їхньому вході, а амплітуда пульсацій залежить не тільки від схеми ПГП і його конструктивних параметрів, а також від робочих параметрів ГА: тиску, витрати і навантаження.

6. Розрахунковим шляхом визначено, що істотний вплив на характеристики гідравлічних ПГП мають параметри РР. При газовмісті РР від 0,5 % і вище найбільш ефективне гасіння пульсацій РР відбувається в ПГП камерного типу, а при газовмісті РР до 1% - у ПГП інтерференційного типу.

7. Установлено, що застосування ПГП у ГА практично не знижує його надійність, але експлуатаційні характеристики ГА поліпшуються.

8. Розроблено комплекс програм