Мінімізація вібраційного фактору при експериментальних дослідженнях мікроструктури обмежених закручених потоків

Володимир Миколайович Турик, Віктор Олександрович Кочін, Марія Вікторівна Кочіна

Анотація


Експериментальні дослідження тонкої структури складних закручених потоків та нестандартних засобів керування процесами переносу у вихровій камері виявили необхідність модернізації вузлів аеродинамічного стенда для зменшення похибки від їх механічної вібрації при інструментальних вимірюваннях через появу в сигналах додаткових складових від наведених миттєвих переносних швидкостей течії. Цей фактор ускладнює аналіз характеристик вихрових структур різних масштабів. Метою роботи є моніторинг вібраційно небезпечних зон установки та зменшення негативних наслідків вібрації щодо результатів термоанемометричних вимірювань. Для мінімізації шкідливого впливу вібрації елементів аеродинамічного стенда на результати досліджень в його конструкцію було внесено ряд змін. Оцінка якості цих змін передбачала вимірювання віброприскорень в двох зонах: 1 – безпосередньо біля двох основних джерел вимушених коливань (електродвигун та вентилятор); 2 – в зоні розташування координатного пристрою з державками термоанемометричних датчиків. Експериментально доведено, що модернізація аеродинамічного стенда знизила величини віброприскорення в напрямку поздовжньої осі камери приблизно в 4 рази та уздовж вертикальної осі приблизно в 2 рази. Отримані дані дозволяють зменшити похибки визначення статистичних характеристик течії та коригувати ідентифікацію виявлених вихрових структур у вихровій камері

Ключові слова


вихрова камера; вихрові структури; характеристики течії; термоанемометричні вимірювання; вібродіагностика; віброприскорення

Повний текст:

PDF

Посилання


Babenko, V. and Turick, V. (2003), “Coherent Vortical Structures Control in Flat and Curvilinear Parietal Flows”, Proc. of the World Congress “Aviation in the 21-st Century”, NAU, Kyiv, Ukraine, 14–16 Sept., pp. 2.54–2.58.

Babenko, V.V., Turick, V.N. and Voskoboinick, A.V. (2001), “Vizualizatsiya structury techeniya v vikhrevoij kamere”, Vestnik Natsional’nogo tekhnicheskogo universiteta “Kharkovskij politekhnicheskij institut”, Tekhnologii v mashinostroyenii, no 129, part 1, pp. 215–221.

Babenko, V.V., Turick, V.N and Voskoboinick, A.V. (2001), “Issledovanie kogerentnykh vikhrevykh struktur v ogranichennykh zakruchennykh potokakh metodom skorostnoi kinoregistratsii”, Vestnik Natsional’nogo tekhnicheskogo universiteta “Kievskij politekhnicheskij institute”, Serija mashinostroenie, no. 40, pp. 426–432.

Makarenko, R.A. and Turick, V.N. (2004), “Kinematics of Flow in a Dead End Part of a Vortex Chamber”, International Journal of Fluid Mechanics Research, vol. 31, no. 3, pp. 299–306, DOI: 10.1615/InterJFluidMechRes.v31.i3.70.

Turick, V.N. (2006), “O gidrodinamicheskoj neustojchivosti v vikhrevykh kamerakh”, Promyslova gidravlika i pnevmatika, no. 3, vol. 13, pp. 32–37.

Turick, V.N. and Miliukov, D.Ye. (2014), “Struktura vykhodnogo potoka vikhrevoj kamery pri tortsevykh strujnykh vozdeistviyakh”, Vostochno-evropeiskij zhurnal peredovykh tekhnologij, no. 3/8, vol. 69, pp. 45–51.

Babenko, V.V., Blohin, V.A., Voskobojnick, A.V. and Turick, V.N. (2005), “Velocity Fluctuations in a Swirling Jet of Vortex Chamber”, International Journal of Fluid Mechanics Research, vol. 32, no. 2, pp.184–198. DOI: 10.1615/InterJFluidMechRes.v32.i2.40.

Turick, V.M., Kochin, V.O. and Kochina, M.V. (2014), “Analiz mozhlyvosti flaternogo keruvannia koherentnymy utvorenniamy v potokakh vykhrovykh kamer”, Journal of Mechanical Engineering NTUU “Kyiv Polytechnic Institute”, no. 2, vol. 71, pp. 84–94, DOI: https://doi.org/10.20535/2305-9001.2014.71.35912.

Turick, V.M., Kochin, V.O. and Kochina, M.V. (2017), “Vibration Diagnostics of Test Bench “Vortex Chamber” as a Method of Error Reducing in Aerodynamic Experiment”, Materialy XVIII Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii “Progresyvna tekhnica, tekhnologiia ta inzhenerna osvita” [Materials of XVIII International Scientific and Technical Conference “The Progressive Technics, Technology and Engineering Education”], Kyiv, Ukraine, 29 June-1 July, p. 214.

Novitskii, P.V. and Zograf, I.A. (1991), Otsenka pogreshnosti rezul’tatov izmerenii, [The Estimate of measurement results error], Energoatomizdat, St. Petersburg, Russia.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Babenko V. Coherent Vortical Structures Control in Flat and Curvilinear Parietal Flows / V. Babenko, V. Turick // Proc. of the World Congress “Aviation in the 21-st Century” (14–16 Sept., 2003).  — Kyiv: NAU, 2003. — P. 2.54–2.58.        
  2. Бабенко В. В. Визуализация структуры течения в вихревой камере / В. В. Бабенко, В. Н. Турик, А. В. Воскобойник //Вестник Нац. техн. ун-та “Харьковский политехнический институт”. Технологии в машиностроении. — Харьков, 2001. — Вып. 129, Ч.1. — С.215–221.
  3. Бабенко В. В. Исследование когерентных вихревых структур в ограниченных закрученных потоках методом скоростной кинорегистрации / В. В. Бабенко, В. Н. Турик, А. В. Воскобойник // Вестник Нац. техн. ун-та Украины “КПИ”. Машиностроение. – К., 2001. — Вып. 40. — С. 426–432.
  4. Makarenko R. A. Kinematics of Flow in a Dead End Part of a Vortex Chamber / R. A. Makarenko, V. N. Turick // International Journal of Fluid Mechanics Research. — 2004. — Vol.31, No.3. — P.299–306. DOI: 10.1615/InterJFluidMechRes.v31.i3.70
  5. Турик В. Н. О гидродинамической неустойчивости в вихревых камерах / В. Н. Турик // Промислова гідравліка і пневматика. — 2006. — №3(13). — С.32–37.              
  6. Турик В. Н. Структура  выходного потока вихревой камеры при торцевых струйных воздействиях / В. Н. Турик, Д. Е. Милюков // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2014. – № 3/8 (69). – С. 45–51.
  7. Babenko V. V. Velocity Fluctuations in a Swirling Jet of  Vortex Chamber / V. V. Babenko, V. A. Blohin,  A. V. Voskobojnick,  V. N. Turick // International Journal of Fluid Mechanics Research. — 2005. — Vol.32, No.2. — P.184–198, DOI: 10.1615/InterJFluidMechRes.v32.i2.40
  8. Турик В. М. Аналіз можливості флатерного керування когерентними утвореннями в потоках вихрових камер / В. М. Турик, В. О. Кочін, М. В. Кочіна // Вісник НТУУ «КПІ». Машинобудування. — К., 2014. — Вип. 2 (71). — С. 84–94.
  9. Турик В.М. Вібродіагностика стенда «Вихрова камера»  як  засіб зменшення похибки аеродинамічного експерименту  / В.М. Турик, В.О. Кочін, М.В. Кочіна // «Прогресивна техніка, технологія та інженерна освіта»: матеріали ХVІІІ Міжнар. наук.-техн. конф. (29 червня – 1 липня 2017 р.). — Київ, 2017. —  С. 214.
  10. Новицкий  П. В. Оценка погрешности результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. – Л.: Энергоатомиздат, 1991. – 304 с.




DOI: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2017.81.116579

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.


________________

National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 

Address: 37, Prospect Peremohy, 03056, Kyiv-56, Ukraine

tel: +380 (44) 204-95-37

http://journal.mmi.kpi.ua/