ВЕРИФИКАЦИЯ РАСЧЕТОВ ТЕЧЕНИЙ В ВИХРЕКАМЕРНЫХ УСТРОЙСТВАХ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.77.74796Ключові слова:
вихровий клапан, верифікація, числовий розрахунок, модель турбулентності, вихрекамерний нагнітач, стислива рідинаАнотація
За результатами верифікації математичного моделювання у вихрових клапанах і вихрекамерних нагнітачах із закритим виходом, отримано, що найбільш підходящою для розрахунків моделлю є модель нестисливої рідини з урахуванням кривизни ліній струму та обертання потоку на основі SST моделі турбулентності. Вихрекамерні нагнітачі в режимі закритого вихідного каналу та клапани поєднують гідродинамічні особливості течії рідини через них і схожість розподілу тиску вздовж радіусу вихрової камери, а також наявність істотного градієнту тиску вздовж радіусу. Верифікація проведена шляхом порівняння з результатами експериментальних досліджень за інтегральними параметрами: тиск на виході із пристрою, витрата в каналі живлення, витрата, що всмоктується в апарат із зовнішнього середовища. Також вироблялося порівняння за кінематичними параметрами на основі порівняння статичного тиску на верхній торцевій кришці вихрової камери. Більш точні результати отримані для вихрового апарата з радіальним дифузором.Посилання
Suslov, A.D., Ivanov, S.V., Murashkin, A.V. and Chizhikov, Ju.V. (1985), Vihrevye apparaty [Vortical Apparatus], Mashinostroenie, Moscow, Russia.
Rogovyi, A.S. (2007), "Perfecting of the power characteristics of ink-jet superchargers”, Diss, kand. tekhn. Nauk, Lugansk, Ukraine.
Syomin, D., Pavljuchenko, V., Maltsev, Y., Rogovoy, A. and Dmitrienko, D. (2010), “Vortex mechanical devices in control systems of fluid mediums”, Polish academy of sciences branch in Lublin, TEKA, Commission of motorization and power industry in agriculture, Vol. X, TEKA Kom. Mot. Energ. Roln., OL PAN, no 10, pp. 440-445.
Syomin, D. and Rogovyi, A. (2012), “Features of a working process and characteristics of irrotational centrifugal pumps”, Procedia Engineering, Vol. 39, pp. 231–237, available at: http://dx.doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.029.
Garbaruk, A.V., Strelec, M.H. and Shur, M.L. (2012), Modelirovanie turbulentnosti v raschetah slozhnyh techenij [Turbulence modelling in calculations of difficult flows], Politehn. University, Saint Petersburg, Russia.
Montavon, C.A. (2000), “Mathematical modelling and experimental validation of flow in a cyclone”, 5th International Conference on Cyclone Technologies, Warwick, UK, Vol. 31, pp. 175-186.
Raposo, G.M. and Nieckele, A.O. (2009), Flow Analysis of a Hydrocyclone Designed to High Oil Content Application, ASME 2009 Fluids Engineering Division Summer Meeting, American Society of Mechanical Engineers, pp. 2231-2236.
Stephens, D.W. and Mohanarangam, K. (2010), “Turbulence model analysis of flow inside a hydrocyclone”, Progress in Computational Fluid Dynamics, an International Journal, vol. 10, no 5-6, pp. 366-373.
Koli, B.R. (2015), CFD investigation of a switched vortex valve for cooling air flow modulation in aeroengine, Doctoral dissertation, © Bharat Ramesh Koli.
Smirnov, P.E. and Menter, F.R. (2009), “Sensitization of the SST turbulence model to rotation and curvature by applying the Spalart–Shur correction term”, Journal of Turbomachinery, vol. 131, no 4, pp. 041010.
Jasak, H. (2009), OpenFOAM: open source CFD in research and industry, International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering, vol. 1, no 2, pp. 89-94.
Yin, J., Jiao, L. and Wang, L. (2010), “Large eddy simulation of unsteady flow in vortex diode”, Nuclear Engineering and Design, vol. 240, no 5, pp. 970-974.
Solodov, V.G. (2016), “Current state of the problem of large-scale turbulence modeling”, Sovremennoe sostojanie problemy modelirovanija krupnomasshtabnoj turbulentnosti, Visnyk NTU«KhPI», Seriya: Hidravlichni mashyny ta hidroahrehaty, NTU “KhPI”, Kharkiv, no. 20 (1192), pp. 108-115.
Menter, F.R. (1994), “Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications”, AIAA journal, vol. 32, no 8, pp. 1598-1605.
Syomin, D.O. (1992), “Development and improvement of the characteristics of large-scale vortex valves”, Diss, kand. tekhn. Nauk, Lugansk, Ukraine.
Syomin, D.O. and Rogovyi, A.S. (2005), “Experimental investigations of the characteristics of vortex-fluid pumps”, Jeksperimental'nye issledovanija harakteristik strujno-vihrevogo nasosa, Visnik SumDU, no 12 (84), pp. 64-70.
Syomin, D.O., Rogovyi, A.S. and Levashov, A.M. (2016), “Influence of spin a pumped over stream on power characteristics of vortex chamber pumps”, Visnyk NTU«KhPI», Seriya: Hidravlichni mashyny ta hidroahrehaty, Kharkiv, NTU “KhPI”, no. 20 (1192), pp. 68-71.
Syomin, D. and Rogovyi, A. (2012), “Mathematical simulation of gas bubble moving in central region of the short vortex chamber”, Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa, vol. 12, no 4, pp. 279-284.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
