Исследование структуры течений с ограниченной искусственной газовой каверной на научно-учебном гидродинамическом стенде
Авторы: Шкапов П.М., Благовещенский И.Г., Гартиг Е.Б., Дорошенко С.А.
Опубликовано в выпуске: #12(24)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-12-1137
Раздел: Инженерные науки | Рубрика: Теоретическая механика. Проектирование механизмов и машин
Течения с развитой газовой каверной в потоке жидкого компонента во многих случаях являются нестационарными и характеризуются сложным волнообразованием на границе раздела фаз. При колебаниях изменяются размеры кавитационного образования, а также давление в каверне и окружающем потоке. Все это сопровождается порционным уносом газовой компоненты из каверны, механизм которого может различаться в зависимости от расходных параметров течения фаз и других факторов. Наиболее интенсивные пульсации возникают в гидролинии в случае замыкания искусственной каверны на расположенном ниже по потоку местном гидросопротивлении типа дроссельной шайбы. Такая ограниченная газовая каверна представляет собой самовозбуждающийся источник возмущений в связанной колебательной системе каверна - трубопровод. Для выяснения особенностей данного процесса, был разработан научно-учебный гидродинамический стенд. Представлены кинограммы развития волн на поверхности каверны при колебаниях в системе в случаях горизонтального и вертикального расположения рабочего участка.
Литература
[1] Гартиг Е.Б., Благовещенский И.Г. Прикладные задачи динамики течения жидкости в трубопроводе с ограниченной искусственной газовой каверной. Вестник Нижегородского госуниверситета им. Н.И. Лобачевского, 2011, № 4 (3), с. 705-707
[2] Санчугов В.И. Технологические основы динамических испытаний и отработки гидросистем и агрегатов. Самара, СамНЦ РАН, 2003, 96 с.
[3] Kinelev V.G., Shkapov P.M. Dynamics of a bounded gas cavity in a pipe. Journal of Engineering Physics, 1992, vol. 61. no. 4, pp. 1218-1224
[4] Kinelev V.G., Shkapov P.M. Stability of liquid oscillations in a hydraulic system with a bounded gas pocket in the flow. Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 1997, vol. 31, no. 4, pp. 301-305
[5] Шкапов П.М., Благовещенская М.М. Теоретические и прикладные вопросы динамики течений жидкости с ограниченной искусственной газовой каверной. Ч. 1. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, no. 3, c. 109-114
[6] Шкапов П.М., Благовещенская М.М. Теоретические и прикладные вопросы динамики течений жидкости с ограниченной искусственной газовой каверной. Ч. 2. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки, 2012, no. 4, c. 117-125
[7] Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. Москва, Мир, 1973, 792 с.
[8] Перник А.Д. Проблемы кавитации. Ленинград, Судостроение, 1966, 439 с.
[9] Карликов В.П., Резниченко Н.Т., Хомяков А.Н., Шоломович Г.И. О возможном механизме возникновения автоколебаний в развитых искусственных кавитационных течениях и затопленных газовых струях. Известия АН СССР. Механика жидкости и газов, 1987, № 3, с. 76-83
[10] Благовещенский И.Г., Гартиг Е.Б., Дорошенко С. А., Кытманов И.В. Математическое моделирование и экспериментальное исследование динамики течений с искусственной каверной. XXV Международная научная конференция "Математические методы в технике и технологиях" - ММТТ-25. Сб. тр. Волгоград, 2012, с. 70-71
[11] Kozlov I.I., Prokofev V.V. Development of waves on a cavity surface with a negative cavitation number. Doklady Physics, 2006, vol. 51, no. 7. pp. 361-364
[12] Козлов И.И., Прокофьев В.В., Пучков А.А. Исследование развития волновых структур на неустойчивой границе каверны с помощью скоростной видеокамеры. Известия РАН. Механика жидкости и газа, 2008, № 2, c. 137-148
[13] Колесников К.С., Пожалостин А.А., Шкапов П.М. Задачи динамики гидромеханических систем в трудах кафедры теоретической механики имени профессора Н.Е. Жуковского. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия: Естественные науки, 2012. Спец. вып. № 8, с. 15-30