CC BY
36Эксплуатация и надежность авиационной техники
УДК 621.643.07
ВЛИЯНИЕ ПУЛЬСАЦИЙ ДАВЛЕНИЯ В ГИДРОСИСТЕМАХ НА ТРУБОПРОВОДЫ ТУПИКОВЫХ ЛИНИЙ
И. О. Бобарика, С. В. Молокова
Иркутский государственный технический университет Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83 E-mail: [email protected]
Рассмотрено применение математических средств моделирования при исследовании пульсаций давления в трубопроводных системах. В ходе виртуального эксперимента исследовано распространение пульсаций давления от плунжерного насоса в трубопроводах гидравлических систем, в том числе и в трубопроводах тупиковых линий. Описано формирование граничных условий расчётных моделей для проведения гидродинамического анализа напорных линий трубопроводов гидравлических систем современного самолёта и выполнение гидродинамического анализа, в результате которого впервые получены количественные значения пульсации давления по длине тупиковой линии в напорной магистрали.
Ключевые слова: летательный аппарат, математическое моделирование, виртуальный эксперимент, гидродинамический анализ, гидросистема, пульсация, давление.
EFFECT OF PRESSURE PULSATION IN HYDRAULIC SYSTEMS TO PIPELINE SPURS
I. O. Bobarika, C. V. Molokova
Irkutsk state technical University 83, Lermontov str., Irkutsk, 664074, Russian Federation. E-mail: [email protected]
The application of mathematical modeling resources in the research ofpressure pulsations in piping systems is considered. The propagation of pressure pulsation from the pump plunger in the piping of hydraulic systems, including pipelines and spurs, is investigated during virtual experiment. The formation of the boundary conditions is described to calculate models for the hydrodynamic analysis of pressure lines of pipe hydraulic system of modern aircraft and the implementation of the hydrodynamic analysis, which resulted in the first time to obtain quantitative values ofpressure pulsation along the length of spurs in the pressure line.
Keywords: aircraft, mathematical modeling, virtual experiment, hydrodynamic analysis, hydraulic system, pulsation, pressure.
Поскольку пульсация давления в потоке жидкости, создаваемая насосами, может вызывать поперечные колебания трубопровода, то анализ амплитудно-частотных характеристик представляет значительный интерес. Поперечные колебания трубопроводов в свою очередь возбуждают изгибные осевые напряжения [1]. С точки зрения усталостных разрушений трубопроводов наибольшие опасения представляет резонанс. Основной причиной возникновения высоких уровней напряжения является внутренний резонанс столба жидкости в трубопроводе, возбуждаемый плунжерным насосом [2].
Рассмотрено применение математических средств моделирования при исследовании пульсаций давления в трубопроводных системах [3]. В частности, поставлена и решена задача по выполнению гидродинамического инженерного анализа напорных линий трубопроводов гидравлических систем современного самолёта с учётом пульсаций давления от плунжерного насоса для режима работы гидравлической системы при постоянной максимальной теоретической производительности (в соответствии с ТТХ гидронасоса) [4].
Выполнен анализ исходных данных и подготовка расчётной модели, выбран расчётный случай нагруже-
ния и сформирована расчётная сетка для акцентирования на наиболее важных расчётных участках без потери качества выполняемого анализа и для минимизации ресурсов расчётной станции при постановке гидродинамического анализа с учётом пульсаций давления рабочей жидкости, создаваемого плунжерным насосом.
Сформированы граничные условия расчётных моделей для проведения гидродинамического анализа.
Выполнен гидродинамический анализ, в результате которого впервые получены количественные значения пульсации давления по длине тупиковой линии в напорной магистрали.
Полученные переменные гидравлические нагрузки проанализированы и использованы для рассмотрения возможных способов модернизации напорных линий трубопроводов и точек крепления напорных линий трубопроводов гидравлических систем современного самолёта. Предложены возможные варианты модернизаций высоконагруженных конструкций тупиковых трубопроводов напорных линий гидросистем для уменьшения влияния пульсаций давления от плунжерных насосов:
- изменение пространственной конфигурации трубопровода тупиковой линии;
Решетневскуе чтения. 2014
- применение частотной отстройки вверх для трубопровода тупиковой линии.
Полученные картины распределения давления в перспективе позволят более точно оценивать статически и динамически нагруженное состояние сборных конструкций напорных линий трубопроводов гидравлических систем современного самолёта с учётом гидравлических нагрузок.
Полученные результаты справедливы и для других режимов работы насоса и тем более для переходных режимов, когда изменяется подача гидравлической жидкости, характерных для случаев срабатывания потребителей и регулирующей гидроаппаратуры.
Библиографические ссылки
1. Сапожников В. М., Лагосюк Г. С. Прочность и испытания трубопроводов гидросистем самолётов и вертолётов. М. : Машиностроение, 1973. 248 с.
2. Комаров А. А., Сапожников В. М. Трубопроводы и соединения для гидросистем. М. : Машиностроение, 1967. 232 с.
3. Селезнев В. Е., Алешин В. В., Прялов С. Н. Основы численного моделирования магистральных трубопроводов / под ред. В. Е. Селезнева. Изд. 2-е, пере-раб. и доп. М. : МАКС Пресс, 2009. 436 с.
4. Бобарика И. О., Яхненко М. С. Методика решения задачи поиска частотного отклика сборной конструкции трубопрофода с применением метода конечных элементов // Вестник СибГАУ. Красноярск, 2014. С. 16-20.
References
1. Sapozhnikov V. M., Lagosyuk G. S. Prochnost' i ispytaniya truboprovodov gidrosistem samoletov i verto-letov. M. : Mashinostroenie, 1973. 248 p.
2. Komarov A. A., Sapozhnikov V. M. Truboprovody i soedineniya dlya gidrosistem / A. A. Komarov, M. : Mashinostroenie, 1967. 232 p.
3. Seleznev V. E., Aleshin V. V., Pryalov S. N. Osnovy chislennogo modelirovaniya magistral'nykh truboprovodov / pod red. V. E. Selezneva. Izd. 2-e, pererab. i dop. M. : MAKS Press, 2009. 436 p.
4. Bobarika I. O., Yakhnenko M. S. Metodika resheniya zadachi poiska chastotnogo otklika sbornoy konstruktsii truboprofoda s primeneniem metoda konechnykh elementov // Vestnik SibGAU. Krasnoyarsk, 2014. P. 16-20.
© Бобарика И. О., Молокова С. В., 2014
УДК 656.7.022; 656.7.05
КЛАССИФИКАЦИЯ РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ИХ ХАРАКТЕРИСТИКИ
О. В. Болотова
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Рассмотрены основные классификации и характеристики радионавигационных систем, для применения их к воздушным судам.
Ключевые слова: радионавигационная система, воздушное судно, помехозащищенность.
THE CLASSIFICATION OF RADIO NAVIGATION SYSTEMS AND CHARACTERISTICS OF THEM
O. V. Bolotova
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation
The article presents the basic classifications and characteristics of radio navigation systems for their applying to aircrafts.
Keywords: radio navigation system, aircraft noise immunity.
Навигация (вождение) воздушных судов (ВС) - светотехнические и другие визуальные средства осуществляется с применением различных техниче- (световые маяки, посадочные огни, прожекторы и пр.); ских средств, которые можно классифицировать - астрономические (астрономические секстанты в соответствии с используемыми в них физическими и компасы, автоматические астроориентаторы); принципами работы [1-2]: - инерциальные средства навигации;
- навигационные средства общего назначения - автономные бортовые радионавигационные уст-(магнитные и гироскопические компасы, указатели ройства (РНУ) (радиовысотомеры, доплеровские скорости, барометрические высотомеры и др.); измерители скорости и угла сноса (ДИСС) и пр.);
