Публикации автора

Введение. Одним из перспективных способов уменьшения динамических нагрузок при работе гидравлических кран-манипуляторных установок является использование гидродиодов. В гидравлических системах, работающих при высоких скоростях рабочей жидкости, в гидродиоде могут возникнуть кавитационные явления, которые сопровождаются повышенным шумом и вибрацией и могут привести к разрушению гидродиода, что недопустимо. В работе проведено сравнение результатов расчета течения жидкости в проточной части вихревого гидродиода с учетом кавитационных явлений и без учета кавитационных явлений с результатами исследовательских испытаний. Представлен анализ влияния кавитации на рабочие процессы в вихревом гидродиоде для кран-манипуляторных установок.

Материалы и методы. Для изучения рабочих процессов, происходящих в рабочей камере вихревого гидродиода, были созданы модели вычислительной гидродинамики (CFD) с использованием кода FLUENT CFD. Для моделирования течения жидкости в проточной части вихревого гидродиода использовался коммерческий CFD-код ANSYS FLUENT.

Результаты. В работе проведена верификация результатов численного эксперимента с результатами исследовательских испытаний, а также количественный и качественный анализ влияния кавитации на рабочие процессы вихревого гидродиода.

Обсуждение и заключение. Установлено, что значения давления и диодности при расчетах с учетом кавитации и без учета кавитации практически не отличаются, таким образом, влияние кавитации при числах Рейнолдса Re<30000 не оказывают существенного влияния на количественные значения параметров вихревого гидродиода и модуль расчета кавитации можно не использовать. Однако при более высоких значениях чисел Рейнолдса в рабочей полости вихревого гидродиода появляются кавитации, и расчетные значения параметров гидродиода без учета кавитации и с учетом кавитации существенно отличаются. Следовательно, при расчете высокоскоростных течений необходимо использовать модуль расчёта кавитации. Проведенный анализ влияния кавитации на рабочие процессы вихревого гидродиода показал, что при прямом направлении течение кавитация несущественно оказывает влияние на параметры гидродиода и место ее образования – верхнюю входную область тангенциальной камеры. При обратном направлении потока кавитации оказывают существенное влияние на картин течения жидкости в вихревом гидродиоде. Кавитация охватывает практически весь входной объем радиальной трубки и частично захватывает центральную часть вихревой камеры.

Введение. При движении автомобилей в зимний период по междугородним трассам могут возникнуть проблемы в том случае, если магистрали заметены снегом в результате обильных снегопадов, которые могут длится несколько суток и более и движение в этот период становится невозможным. Анализ статистических данных по погодным явлениям в зимний период показал, что во многих регионах закрытие трасс из-за продолжительных снегопадов может достигать пятнадцати процентов. В этом случае существенную помощь в улучшении ситуации и повышении безопасности может оказать автономный источник энергии, которую он получает за счет использования свойств внешней среды. В работе рассмотрено техническое решение и проведен теоретический анализ его характеристик, нацеленный на решение проблемы автономного питания энергией салона автомобиля в тяжелых погодных условиях.

Материалы и методы. В работе представлено техническое решение и теоретический анализ его характеристик, нацеленное на решение проблемы автономного питания энергией салона автомобиля в тяжелых погодных условиях.

Результаты. По результатам информационного поиска предложена конструкция компактной ветроэнергетической установки малой мощности. Выполнен расчет потерь теплоты салона автомобиля, характеристик компактной ветроэнергетической установки и определена вырабатываемая мощность, необходимая для обогрева салона автомобиля в экстремальной ситуации.

Обсуждение и заключение. Установлено, что представленная конструкция ветроэнергетической установки малой мощности может быть использована в качестве прототипа для разработки промышленного образца автономного источника энергии для обогрева автомобиля в экстремальных условиях. Подобные установки могут быть применены в других отраслях, например, туризме, сельском хозяйстве, геологоразведке.