Разработка метода расчета и создание вихревого струйного устройства для управления потоком газа Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

УДК 621.5

DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-78-86

РАЗРАБОТКА МЕТОДА РАСЧЕТА И СОЗДАНИЕ ВИХРЕВОГО СТРУЙНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПОТОКОМ ГАЗА

А. Ю. Усс1, А. В. Чернышев1, Н. В. Атамасов2

'Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (национальный исследовательский университет), Россия, 105005, г. Москва, ул. 2-я Бауманская, д. 5, стр. 1 2 ООО «Премиум Консалтинг», Россия, 125190, г. Москва, ул. Ленинградский проспект, д. 80, корп. 5

В работе на основе проведенного анализа и предварительного численного расчета течения газа в рабочей полости регулятора разработана новая конструкция вихревого регулятора давления газа. С применением аддитивных технологий изготовлен экспериментальный образец устройства. На базе разработанного стенда для проведения испытаний вихревого регулятора проведен ряд экспериментов. Результаты экспериментальных исследований подтвердили работоспособность конструкции. Проведены численные исследования и разработана новая конструкция вихревого регулятора с распределенной подачей управляющего потока рабочей среды, а также с регулированием закрутки питающего и управляющего потоков рабочей среды.

Ключевые слова: вихревой регулятор, вихревой усилитель, вихревая камера, поток управления, ручка блокировки.

Введение

Запорно-регулирующие устройства (ЗРУ) во многом определяют надежность и безотказность работы пневмогидравлических систем, в составе которых они функционируют. Прежде всего это связано с наличием подвижных элементов в ЗРУ, движущихся с большими скоростями и соударяющихся с деталями и узлами конструкции.

Повысить надежность работы ЗРУ можно за счет создания конструкций без подвижных элементов, принцип работы которых основан исключительно на аэрогидродинамических эффектах с использованием вихревого течения газа. Вихревые регуляторы давления газа — это устройства без механически подвижных частей, которые могут функционировать при работе с высокотемпературными и загрязненными газами. В работах [1, 2] представлена разработка вихревого регулятора давления газа с локальной подачей потока питания и управления, а также представлены результаты экспериментальных исследований.

Однако вихревые регуляторы с локальной подачей управляющего потока имеют ряд недостатков: высокий уровень газодинамического шума, невозможность выступать в качестве запорного элемента в пневматической системе, а самое главное — такие регуляторы требуют внешнего источника повышенного давления рабочей среды для потока управления. С целью устранения выше изложенных недостатков разработана конструкция вихревого регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочего газа.

В работах [3, 4] рассмотрена конструкция focused jet amplifier (сфокусированный струйный

усилитель) (рис. 1а), в работе [5] представлен коллектор (рис. 1б), при помощи которого можно осуществлять закрутку основного потока, в работе [6] представлен дивертор с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды (рис. 1в). Анализ научно-технической литературы показал актуальность выбранного направления исследования и подтвердил преимущества струйных устройств с распределенной подачей потоков рабочей среды по сравнению со струйными устройствами с сосредоточенной подачей потоков.

Теоретические основы расчета течения газа в вихревых регуляторах изложены в работах Залманзона Л. А., Лебедева И. В., Бугаенко В. Ф., профессора МВТУ им. Н. Э. Баумана Попова Д. Н. [7 — 12]. Предложенные ими математические модели расчета рабочих процессов строились на эмпирических зависимостях, которые на практике могли быть использованы лишь на начальном этапе расчета подобных конструкций.

В связи с отсутствием вычислительных возможностей в 60-х годах прошлого века расчетов по распределенным параметрам не проводилось. В работе [2] представлен экспериментальный стенд для испытания вихревого регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды, но не была представлена методика расчета данной конструкции. В данной работе предложена математическая модель рабочих процессов в проточной полости вихревого регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потока, основанная на методах вычислительной гидрогазодинамики.

а)

б)

в)

Рис. 1. а) усилитель с фокусирующей струей; б) коллектор из триггеров для управления закруткой потока; в) трехходовой клапан (дивертор) с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды Fig. 1. a) amplifier with focusing jet; b) trigger collector for controlling the flow swirling; c) three-way valve (diverter) with a distributed supply of supply and control flow of the working medium

Si

I И 1>

JC

О И C О

¡И S Е

Vi

Рис 2. Расчетная область регулятора давления газа

с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочего газа (вырез 1/4) Fig. 2. Estimated area of gas pressure regulator with distributed supply of supply and control flow of working gas (cut-out 1/4)

Математическая модель

Для сокращения временных затрат на разработку и повышение эффективности проектирования вихревого регулятора давления газа проведено моделирование течения рабочего тела в проточной полости регулятора. Процесс моделирования течения рабочего тела включает в себя ряд этапов. На первом этапе проводится разработка математическая модели, на основе методов вычислительной гидрогазодинамики.

Алгоритм разработки математической модели включает в себя:

— выбор расчетной области;

— формулировку допущений;

— составление системы уравнений, описывающих процессы в исследуемом устройстве;

— назначаются условия однозначности (граничные и начальные условия).

Расчетная область (рис. 2) представляет собой трехмерную модель проточной полости регулятора давления газа.

Принцип работы регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочего газа, аналогично принципу работы регулятора давления с сосредоточенной подачей управляющего и питающего потоков, основан на принципе взаимодействия струй. Однако в данной конструкции поток питания 2 поступает в питающий патрубок, далее, обтекая центральное тело, поступает в торо-образную вихревую камеру регулятора. Стрелки 2.1-2.2-2.3 обозначают течение газа в питающем канале. Поток управления 1 поступает в управ-

Расчетные параметры

Процесс Стационарный

Рабочая среда Атмосферный воздух

Граничные условия

Давление в сечении 51, р1 2,7 МПа

Давление в сечении 52, p2 0,2 МПа

Давление в сечении 53, рвых 0,1 МПа

Тип выходного канала Открытый

Температура в сечении 51, Т1 25 °С

Температура в сечении 52, Т2 25 °С

Температура в сечении 53, Твых 25 °С

Давление в сечении 51, р1 SST

На входе в расчетную область р(К) = рп; R(r, 9r, z,t) е S^

На выходе из расчетной области р(Щ = рвых;R(r,6r,z,t) е S3;u(R) 1 S2

На внешних границах ux (?) = uy (?) = Uz (?) = 0

Давление в сечении S2, p2

Давление в сечении S3, рвых

Тип выходного канала

Температура в сечении S1, T1

Температура в сечении S2, T2

Температура в сечении S3, Твых

Давление в сечении S1, р1

На входе в расчетную область

На выходе из расчетной области

На внешних границах

Стационарный

Атмосферный воздух

2,7 МПа

0,2 МПа

0,1 МПа

Открытый

25 °С

25 °С

25 °С

SST

р(К) = рп; R(r, 9Г, z,t) е S^

p(R) = рВЫх;R(r,9r,z,t) е S3;u(R) 1 S2

Ux (r) = uv (r) = Uz (r) = 0

а)

б)

Рис. 3. а) распределение поля скорости газа в проточной полости вихревого регулятора давления газа; б) распределение поля давлений в проточной полости вихревого регулятора давления газа Fig. 3. a) the distribution of the gas velocity field in the flow cavity of the vortex gas pressure regulator; b) distribution of the pressure field in the flow cavity of the vortex gas pressure regulator

ляющий канал 1.1, далее завихряется в проточной полости 1.2 и затем тангенциально поступает в вихревую камеру 1.3. В вихревой камере образуется спиральное течение, которое состоит из меридионального 1.4 и кольцевого 1.5. В результате сформировавшегося вихревого течения под действием центробежных сил газ отбрасывается на периферию вихревой камеры, создавая область повышенного давления, которая и создает дросселирование потока рабочего газа из канала питания.

Основные допущения при построении математической модели течения рабочего тела:

— отсутствие теплообмена с окружающей средой;

— рабочее тело является ньютоновской вязкой жидкостью.

В данном случае математическая модель описывает стационарное турбулентное течение сжимаемой ньютоновской вязкой жидкости. Данная математическая модель представляет собой систему дифференциальных уравнений:

1 ■

л

О

IS

IBS N1

OS g О E н T x >0 z А

■ К > О

i О

О

< К

O О

а)

б)

Рис. 4. а) зависимость расхода на выходе от расхода управления; б) номограмма зависимости расхода в питающем, управляющем и выходном патрубке от давления управления Fig. 4. a) the dependence of the flow rate on the output from the flow control; b) nomogram of flow in the supply, control and outlet connections of the control pressure

уравнение неразрывности:

— + div(pu) = 0, dt

где р — давление; t — время; р — плотность; и вектор скорости;

— закон сохранения количества движения

dPui

+^(puJui -Tij)=-ТР + Si,

dt oxi oxi

Tti = -

(du dUj^ —+ —L

дх; dx.

+ U- з -

2 Лди

дх.

S,,

дф —дФ д

р-+ puj-= P - D +-

dt dxi dxi

dxj

+ А,

— где A = 2 (l - F1)pctm2

1 dk дю ю dxj dxj

где индекс I относится к входящему потоку, индекс j — к выход! щему потоку, и. — проекция вектора скорости и на ось х., S. — источник объемных и поверхностных сил, т. — тензор напряжений для вязкой жидкости.

где ^ — коэффициент гидравлического сопротивления; ^ — динамическая вязкость; 8. — оператор Кронекера.

Система уравнений замыкается граничными условиями: на входе в устройство задаются значения давления р0, р1; скорости потоков у0, у1; температур потоков Т0, Т1, на выходе — давление р2.

Данная система дополняется моделью турбулентности 88Т:

Следует отметить, что составленная система уравнений не имеет аналитического решения и может быть решена только численным методом. Известен ряд программных пакетов, в которых реализована методика решения данной системы уравнений. В данной работе решение математической модели реализовано с использованием программного пакета ANSYS Fluid CFX.

Численное моделирование течения газа в проточной полости вихревого регулятора давления газа

На следующем этапе численного моделирования расчетная область импортируется в расчетную среду программы и проводится её разбиение на сетку контрольных объемов.

Далее назначаются расчетные параметры и граничные условия (табл. 1).

Начальные условия: распределение давлений, скоростей в начальный момент времени:

t = 0 I Р = Patm; u =

В результате расчета получено распределение поля скоростей и давлений в проточной полости

а) б)

Рис. 5. а) трехмерная модель вихревого регулятора давления газа;

б) экспериментальный образец Fig. 5. a) three-dimensional model of the vortex gas pressure regulator; b) experimental sample

Рис. 6. Расчетная область регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды, а также с возможностью их закрутки (вырез 5/6) Fig. 6. The calculated area of the gas pressure regulator with a distributed supply of supply and control flow of the working medium, as well as with the possibility of their spin (cut 5/6)

о ^

« Й

0 О

fi

1 ^

I"

<

я »

S2 ? < <

вихревого регулятора давления газа (рис. 3). Все иллюстрированные рисунки приведены для эффекта запирания питающего канала.

В результате численного расчета построены зависимости расхода на выходе от расхода управления при различных значениях давления управления (рис. 4а), а также номограмма зависимости расхода в питающем, управляющем и выходном патрубке от давления управления, по которой определено значение давления управления, при котором происходит эффект запирания питающего канала (рис. 4б). Это значение равняется 4 атм.

Результаты расчетно-теоретических исследований рабочих процессов позволили определить основные конструктивные размеры и функциональные параметры устройства. На их основе разработана конструкция вихревого регулятора давления газа с распределенной подачей управляющего потока (рис. 5а).

С применением аддитивных технологий изготовлен экспериментальный образец вихревого регулятора давления газа (рис. 5б).

Математическая модель рабочего процесса вихревого регулятора давления газа

с распределенной подачей питающего и управляющего каналов,

а также с регулировкой закруткой питающего и управляющего потоков рабочей среды

Проведено моделирование течения рабочего тела в проточной полости регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего каналов, а также с регулировкой закруткой питающего и управляющего потоков рабочей среды. Процесс моделирования течения рабочего тела включает в себя ряд этапов. На первом этапе проводится разработка ма-

Рис. 7. Разбиение расчетной области на сетку контрольных объемов Fig. 7. Splitting the computational domain into a grid of control volumes

4 £ a 9

о >

Рис. 8. Распределение поля скоростей в проточной полости вихревого регулятора давления газа с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды Fig. 8. The distribution of the velocity field in the flow cavity of the vortex gas pressure regulator with a distributed supply of supply and control flow of the working medium

тематической модели на основе методов вычислительной гидрогазодинамики.

Алгоритм разработки математической модели включает в себя ряд этапов: проводится выбор расчетной области, формулируются допущения, составляется система уравнений, описывающих процессы в исследуемом устройстве, и назначаются условия однозначности (граничные и начальные условия).

Расчетная область (рис. 6) представляет собой трехмерную модель проточной полости регулятора давления газа.

Принцип работы регулятора давления газа с распределенной подачей питающего управляющего потоков рабочего газа и с регулировкой закруткой питающего и управляющего потоков, так же как и принцип работы регулятора давления с сосредоточенной подачей управляющего и питающего потоков, основан на принципе взаимодействия струй. Однако в данной конструкции поток питания 2.1 через сечение Б2 поступает в питающий патрубок, далее обтекая центральное тело поступает в коллектор из шести триггеров П . Стрелки 2.1-2.2-2.3 обозначают течение газа в питающем канале. Триггер П работает

следующим образом: при подаче рабочего тела в сечение Б24 (под давлением, равным давлению питания) происходит взаимодействие потоков

2.3 и 2.6, вследствие этого результирующий поток движется в радиальном направлении 2.5. Для отклонения питающего потока в тангенциальном направлении рабочая среда (под давлением, равным давлению питания) подается в сечение Б25. Вследствие этого происходит взаимодействие потоков 2.3 и 2.5 и результирующий поток

2.4 движется в тангенциальном направлении. Затем рабочий поток 3.1 подается в вихревую торо-образную камеру, где взаимодействует с потоком управления 3.2. Поток управления, как и поток питания, может быть предварительно закручен при помощи коллектора из шести триггеров П11 на канале управления. Принцип работы коллектора управления аналогичен принципу работы коллектора, установленного на потоке питания. Для подачи управляющего потока 1.1 в радиальном направлении рабочее тело (под давлением, равным давлению управления) подается в сечение Б1.5, для подачи управляющего потока в тангенциальном направлении рабочее тело подается в сечение Б1.4. При взаимодействии пита-

Таблица 2. Расчетные параметры и граничные условия Table 2. Design parameters and boundary conditions

Расчетные параметры

Процесс Стационарный

Рабочая среда Атмосферный воздух

Граничные условия

Давление в сечении ¿1, р1 0,4 МПа

Давление в сечении ¿2, р2 0,2 МПа

Давление в сечении ¿з, рвъш 0,1 МПа

Тип выходного канала Открытый

Температура в сечении ¿1, 71 25 °С

Температура в сечении ¿2, Т2 25 °С

Температура в сечении Бз, Твъш 25 °С

Модель турбулентности SST

На входе в расчетную область p(R) = pR ; R(r, в,, z,t) e Sn

На выходе из расчетной области p(R) = pBilx;R(r,e„z,t) e S3;Û(R) L S2

На внешних границах Щ (?) = uy (?) = Uz (?) = 0

Таблица 3. Скорость и давление в проточной полости, полученные в результате численного моделирования Table 3. The speed and pressure in the flow cavity obtained as a result of numerical simulation

Velosity [m s~-1] Pressure [Pa] избыточное

Inlet Pitanie ypr Ypr pit tang Ypr ypr tang Outlet Inlet Pitanie ypr Ypr pit tang Ypr ypr tang Outlet

23,8281 118,764 109,077 89,1788 255,641 202309 223331 195923 198766 88267,4

27,8667 98,9008 109,077 89,1789 249,701 202184 209152 194118 191890 89098,8

31,4598 79,0383 109,077 69,2984 241,354 202057 193926 190752 183092 89936,1

33,4481 59,1772 109,077 49,4204 235,009 201980 183264 189719 177277 90138,6

38,6319 59,1772 34,52 49,4205 234,039 201757 182701 181524 176647 90304,3

19,216 138,626 109,077 89,1788 260,315 202427 239466 199065 204246 87644,1

11,8928 158,488 109,077 89,1788 267,037 202564 257176 202186 211701 86241,1

45,8807 118,762 109,075 89,1777 348,255 302724 289552 274555 264167 77688,8

56,3585 118,762 0,000471784 3,60331e-005 338,08 302081 271434 258216 242307 78926,7

50,9055 148,555 0,00178141 0,000123434 345,822 302429 293670 266238 249191 77531,4

о о

! ! xz

ä" p

U

* 5 °° >

2 5 < <

ющего 3.1 и управляющего 3.2 потоков рабочей среды в вихревой торообразной камере образуется сложное спиралевидное течение рабочего тела, вследствие этого в вихревой камере создается градиент давлений: в центре вихря — минимальное давление, на периферии вихря — максимальное. При достижении давления рабочего тела на периферии вихря, равного давлению питания, происходит уменьшение расхода питания вплоть до его запирания.

Основные допущения при построении математической модели течения рабочего тела:

— отсутствие теплообмена с окружающей средой;

— ньютоновская вязкая жидкость.

В данном случае математическая модель описывает стационарное турбулентное течение сжимаемой ньютоновской вязкой жидкости.

Данная математическая модель аналогична математической модели, составленной для регулятора давления газа с сосредоточенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды.

На следующем этапе численного моделирования расчетная область импортируется в расчетную среду программы и проводится её разбиение на сетку контрольных объемов (рис. 7).

Далее назначаются расчетные параметры и граничные условия (табл. 2).

Начальные условия: распределение давлений, скоростей в начальный момент времени:

I = О I Р = Рат;й =

В результате численного моделирования получено распределение поля скоростей (рис. 8).

Результаты

В результате численного расчета удалось установить, что триггеры работают в стабильном режиме (то есть не переключаются из канала 2.4 в 2.5) даже при отсутствии управляющих потоков на них. В вихревой камере регулятора действительно образуется сложное спиралевидное течение рабочей среды. № периферии вихревой камеры образуется область повышенного давления, которая и преграждает путь рабочей среде из канала питания. Максимальные скорости рабочей среды в проточной полости образуются в области закругления выходного патрубка. Данное явление в дальнейшем необходимо устранить, так как при увеличении перепада давлений на регуляторе возможно образование зон со свехзвуковым течением рабочей среды, а следовательно, образование газодинамического шума и пульсаций давления в выходном патрубке.

Результаты численного исследования рабочего процесса в проточной полости вихревого регулятора давления рабочей среды представлены в табл. 3.

Выводы

Проведенные экспериментальные исследования показали, что при наличии закрутки питающего потока рабочей среды, расход на выходе из регулятора уменьшается на треть по сравнению с исходным значением расхода, что подтверждает работоспособность конструкции. личие потока управления, а также его закрутки не способствовало снижению расхода на выходе из регулятора давления рабочей среды с распределенной подачей питающего и управляющего потоков рабочей среды.

Список источников

1. Uss A. Yu., Chernyshev A. V. The Development of the Vortex Gas Pressure Regulator // Procedia Engineering. 2016. Vol. 152. P. 380-388. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.718.

2. Uss A. Yu., Chernyshyov A. V., Krylov V. I. Development of Gas Pressure Vortex Regulator // AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1876. 020025. DOI: 10.1063/1.4998845.

3. Advanced spacecraft valve technology compilation. Pasadena, California. 1970. Vol. 2. 321 p.

4. Рехтен А. В. Струйная техника: основы, элементы, схемы / пер. с нем. А. А. Левина. М.: Машиностроение, 1980. 237 c.

5. Václav Tesar, Zuzana Broucková, Jozef Kordík, Zdenek Trávnícek, Kazimierz Peszynski. Valves with flow control by synthetic jets // The European Physical Journal Web of Conferences. 2012. Vol. 25. 01092. 19 p. DOI: 10.1051/ epjconf/20122501092.

6. Goldschmied F. R., Kalange M. A. Hydraulic Axisym-metric Focused-Jet Diverters with Pneumatic Control. NASA TM X-53554. Huntsville, Alabama, 1966. 247 p.

7. Залманзон Л. А. Теория элементов пневмоники. М.: Наука, 1969. 508 с.

8. Лебедев И. В., Трескунов С. Л., Яковенко В. С. Элементы струйной автоматики. М.: Машиностроение, 1973. С. 289-314.

9. Бугаенко В. Ф. Пневмоавтоматика ракетно-космических систем / под ред. В. С. Будника. М.: Машиностроение, 1979. 168 с.

10. Исследование и расчет струйных элементов и цепей систем автоматического регулирования: сб. ст. // Труды МВТУ № 244 / под ред. Д. Н. Попова. М., 1977. 79 с.

11. Белова О. В., Стародубцев А. А., Чернышев А. В. Вихревой регулятор давления газа // Инженерный журнал: наука и инновации. 2013. № 5 (17). Б01: 10.18698/23086033-2013-5-760.

12. Белова О. В., Стародубцев А. А., Чернышев А. В. Расчет вихревого регулятора давления газа // Инженерный вестник. 2014. № 10. С. 61-68.

УСС Александр Юрьевич, аспирант кафедры «Вакуумная и компрессорная техника» Московского государственного технического университета имени Н. Э. Баумана (МГТУ им. Н. Э. Баумана).

SPIN-код: 1191-6254 AuthorlD (РИНЦ): 925879 AuthorlD (SCOPUS): 57191032158 ЧЕРНЫШЕВ Андрей Владимирович, доктор технических наук, профессор (Россия), профессор кафедры «Вакуумная и компрессорная техника» МГТУ им. Н. Э. Баумана. SPIN-код: 8978-8666 AuthorlD (РИНЦ): 161131 ORCID: 0000-0003-4902-8314 AuthorlD (SCOPUS): 57191038344 АТАМАСОВ Никита Владимирович, старший консультант, платформенная практика, ООО «Премиум Консалтинг». SPIN-код: 1835-5740 AuthorlD (РИНЦ): 793960 ORCID: 0000-0003-1376-9137

Адрес для переписки: uss25.ru@mail.ru

Для цитирования

Усс А. Ю., Чернышев А. В., Атамасов Н. В. Разработка метода расчета и создание вихревого струйного устройства для управления потоком газа // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2019. Т. 3, № 2. С. 78-86. DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-78-86.

Статья поступила в редакцию 20.03.2019 г. © А. Ю. Усс, А. В. Чернышев, Н. В. Атамасов

UDC 621.5

DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-78-86

DEVELOPMENT OF CALCULATION METHOD AND CREATION OF VORTEX JET DEVICE TO CONTROL GAS FLOW

A. Yu. Uss1, A. V. Chernyshev1, N. V. Atamasov2

1 Bauman Moscow State Technical University, Russia, Moscow, 2-nd Baumanskaya St., 5/1, 105005 2 JSC «Premium Consulting, Russia, Moscow, Leningradskiy prospekt St., 80/5, 125190

Based on the analysis performed and a preliminary numerical calculation of the gas flow in the regulator's working cavity, a new design of the vortex gas pressure regulator has been developed. With the use of additive technologies, an experimental sample of the device has been manufactured. A number of experiments are carried out on the basis of the developed stand for testing the vortex regulator. The results of experimental studies confirmed the efficiency of the structure. Numerical studies have been carried out and a new design of the vortex regulator has been developed with a distributed flow of the control flow of the working medium, as well as the regulation of the twist of the supply and control flows of the working medium.

Keywords: vortex regulator, vortex amplifier, vortex chamber, the control stream, locking knob.

References

1. Uss A. Yu., Chernyshev A. V. The Development of the Vortex Gas Pressure Regulator // Procedia Engineering. 2016. Vol. 152. P. 380-388. DOI: 10.1016/j.proeng.2016.07.718. (In Engl.).

2. Uss A. Yu., Chernyshyov A. V., Krylov V. I. Development of Gas Pressure Vortex Regulator // AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1876. 020025. DOI: 10.1063/1.4998845. (In Engl.).

3. Advanced spacecraft valve technology compilation. Pasadena, California. 1970. Vol. 2. 321 p. (In Engl.).

4. Rekhten A. V. Struynaya tekhnika: osnovy, elementy, skhemy [Inkjet technology: fundamentals, elements, schemes] / Trans. A. A. Levin. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1980. 237 p. (In Russ.).

5. Vaclav Tesar, Zuzana Brouckova, Jozef Kordik, Zdenek Travnicek and Kazimierz Peszynski. Valves with flow control by synthetic jets // The European Physical Journal Web of Conferences. 2012. Vol. 25. 01092. 19 p. DOI: 10.1051/ epjconf/20122501092. (In Engl.).

6. Goldschmied F. R., Kalange M. A. Hydraulic Axisym-metric Focused-Jet Diverters with Pneumatic Control. NASA TM X-53554. Huntsville, Alabama, 1966. 247 p. (In Engl.).

7. Zalmanzon L. A. Teoriya elementov pnevmoniki [Pneumatic element's theory]. Moscow: Nauka Publ., 1969. 508 p. (In Russ.).

8. Lebedev I. V., Treskunov S. L., Yakovenko V. S. Elementy struynoy avtomatiki [Elements of jet automation]. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1973. P. 289-314. (In Russ.).

9. Bugayenko V. F. Pnevmoavtomatika raketno-kos-micheskikh sistem [Pneumatic automation of space rocket systems] / Ed. B. S. Budnic. Moscow: Mashinostroyeniye Publ., 1979. 168 p. (In Russ.).

10. Issledovaniye i raschet struynykh elementov i tsepey sistem avtomaticheskogo regulirovaniya [Research and calculation of inkjet elements and circuit of automatic control systems] // Trudy MVTU № 244. Works MSTU No. 244 / Ed. D. N. Popov. Moscow, 1977. 79 p. (In Russ.).

11. Belova O. V., Starodubcev A. A., Chernyshev A. V. Vikhrevoy regulyator davleniya gaza [Vortex gas pressure

regulator] // Inzhenernyy zhurnal: nauka i innovatsii. Engineering Journal: Science and Innovation. 2013. No. 5 (17). DOI: 10.18698/2308-6033-2013-5-760. (In Russ.).

12. Belova O. V., Starodubcev A. A., Chernyshev A. V. Raschet vikhrevogo regulyatora davleniya gaza [Calculation of the vortex gas pressure regulator] // Inzhenernyy vestnik. Engineering Bulletin. 2014. No. 10. P. 61-68. (In Russ.).

USS Aleksandr Yurievich, Graduate Student of Vacuum and Compressor Equipment Department, Bauman Moscow State Technical University (BMSTU). SPIN-code: 1191-6254 AuthorlD (RSCI): 925879 AuthorlD (SCOPUS): 57191032158 CHERNYSHEV Andrey Vladimirovich, Doctor of Technical Sciences, Professor of Vacuum and Compressor Equipment Department, BMSTU. SPIN-code: 8978-8666 AuthorlD (RSCI): 161131 ORCID: 0000-0003-4902-8314 AuthorlD (SCOPUS): 57191038344 ATAMASOV Nikita Vladimirovich, Senior Consultant, Platform Practice, JSC «Premium Consulting». SPIN-code: 1835-5740 AuthorID (RSCI): 793960 ORCID: 0000-0003-1376-9137

Address for correspondence: uss25.ru@mail.ru

For citations

Uss A. Yu., Chernyshev A. V., Atamasov N. V. Development of calculation method and creation of vortex jet device to control gas flow // Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2019. Vol. 3, no. 2. P. 78 — 86. DOI: 10.25206/2588-0373-2019-3-2-78-86.

Received 20 March 2019.

© A. Yu. Uss, A. V. Chernyshev, N. V. Atamasov