Search

Об’єкт дослідження: 1) процес відцентрового робочого насоса та насосне обладнання; 2) процес машинного навчання автономної бортової системи розпізнавання наземних природних та інфраструктурних об’єктів. Мета роботи: 1. Підвищення напірності ступенів насосних агрегатів та забезпечення вібраційної надійності функціональних елементів комплексної гідродинамічної системи на основі удосконалення конструкцій насосного обладнання атомних електростанцій (АЕС) шляхом розроблення технічних проєктів насосів водозабезпечення та допоміжних систем. 2. Удосконалення систем автономної навігації шляхом створення бортової системи, здатної розпізнавати системні і зовнішні трафіки, виявляти кібератаки та несанкціоновані вторгнення.

In order to study the strength of the proposed rope threaded joint for machine parts made of reinforced composite materials, a modeling of a stress-strain state was conducted using the software of finite-element analysis LS-DYNA. Stress-strain state modeling was conducted for a rope threaded joint, affecting on the main performance parameters considered to be p – thread pitch (p = 4 mm), and t – thread depth (t = 1 mm). The main thread parameters taken for the model were up to the metric thread М6 (ISO 724:1993) parameters.

Дослідження імовірнисних характеристик робочих характеристик опор ковзання є актуальним і важливим практичним заняттям.

Реалізація поставлених завдань здійснюється за допомогою описового методу (при визначенні особливостей національної системи стандартизації та етапів розробки НД та впровадження гармонізованих стандартів), методу спостереження (для виявлення тенденцій у впровадженні міжнародних документів), порівняння (під час співставлення вітчизняного та зарубіжного досвіду впровадженні нормативних документів; для дослідження особливостей оригіналу та перекладу документу), логіко-класифікаційного методу (при виявленні підходів та методів до впровадження міжнародних НД), методів компонентного аналізу та синтезу (для виявлення особливостей процесу гармонізації та впровадження міжнародних документів).

Однією з основних причин порушення нормальної роботи відцентрових машин, зокрема, насосів та компресорів, є їх підвищена вібрація, головним джерелом якої є неврівноважений ротор, що обертається в підшипниках та так званих шпаринних ущільненнях. Ротор і ущільнення розглядаються при цьому як замкннена гідромеханічна система, в якій роль зв’язуючої ланки виконує перекачуване середовище, його інерційні і гідродинамічні характеристики.

Відцентрові компресори (ВК) різних типів широко використовуються в хімічній, нафтовій, газовій та інших галузях промисловості. Компресори можуть бути одно- або багатоступеневими і, відповідно, можуть мати одне або більше робочих коліс (РК), залежно від параметрів компресора. Характерними конструктивними особливостями РК є просторовість форми всіх елементів і наявність зон різкої зміни форми в місцях переходу від лопатки до диска, тобто конструктивних концентраторів напружень. Поломка РК під час роботи машини призводить до повного виходу з ладу всієї машини.

Об’єкт дослідження: динаміка системи ротор-підшипники-ущільненнякорпус турбонасосного агрегату (ТНА) рідинного ракетного двигуна (РРД). Предмет дослідження – числові (розрахункові) та аналітичні моделі гідродинамічних процесів в ущільненнях, підшипниках та автоматах врівноваження осьових сил, визначення причин динамічної нестійкості ротора в безконтактних ущільненнях і підшипниках з урахуванням силових і температурних деформацій корпуса і вала. Методи дослідження – обчислювальний експеримент за допомогою методів скінченних елементів і об’ємів, методи оптимізації газодинамічних та вібраційних характеристик, екпериментальні методи досліджень динамічних характеристик ротора з урахуванням підшипників і ущільнень. При створенні турбонасосних агрегатів з високооборотними роторами залишається потреба у створені методик і їх програмних реалізацій, необхідних для виконання цілого ряду розрахункових і проектно- експериментальних робіт, таких як: розрахункове визначення критичних частот обертання ротора в залежності від жорсткості опор, демпфірування в опорах, впливу ущільнень ротора; розрахункове дослідження динамічних характеристик ротора при роботі на стаціонарних режимах; розрахункове дослідження нестаціонарних коливань ротора при запуску і виключенні двигуна; проектування ротора з використанням конструктивних заходів по забезпеченню стабільності динамічних характеристик; використання при необхідності пружно-демпферних опор з високою демпфуючою здатністю та експериментальне визначення їх динамічних характеристик.

У даній роботі вирішується задача прогнозування ресурсу обробної системи безпосередньо в процесі її роботи в умовах, коли норми, які регламентують ступінь критичності динамічної поведінки для даних систем, відсутні. Завдання вирішується за рахунок того, що прогнозна модель відрізняється від відомих тим, що ресурс, який шукається, включено до її математичної структури і визначається в процесі ідентифікації моделі за результатами моніторингу тренда звуку, що супроводжує роботу обробних систем. Це дозволяє визначати індивідуальний ресурс обробної системи, який відповідає даним технологічним умовам її експлуатації. Для здійснення оперативного контролю динамічної поведінки обробної системи та прогнозування її ресурсу розроблено відповідний алгоритм.

Метою даної роботи є розробка математичної моделі механічних властивостей одношарових вуглецевих нанотрубок різних конфігурацій та її програма реалізація у вигляді веб-додатку для проведення моделювання і дослідження залежності механічних властивостей нанотрубок від їх структурних параметрів. Результати роботи можуть бути використані для проектування, аналізу та оцінки властивостей нанотрубок, створення нових матеріалів на їх основі, а також для проведення подальших фундаментальних досліджень.

Использование автоматизированного измерительного комплекса в составе экспериментального стенда при проведении различных научных исследований позволяет повысить не только эффективность выполняемых исследований и достоверность получаемых результатов, но и исключает так называемый «субъективный фактор» посредством полной автоматизации процесса сбора, хранения и обработки информации.

Обеспечение надежной работы различных машин невозможно без широкого использования на всех стадиях их жизненного цикла технических средств диагностирования. Аварийные ситуации на АЭС, ТЭС, нефте- и газопроводах могут быть значительно уменьшены или совсем исключены, если эффективно применять автоматизированные диагностические системы.

Ущільнення нерухомих і особливо рухомих з’єднань є важливішими вузлами, що забезпечують надійність, економічність і безпеку технологічного обладнання. Аварійні відмови ущільнень частіш всього є причинами крупних техногенних катастроф і аварій на нафто- і газоперекачувальних станціях, на хімічних і нафтопереробних підприємствах, на атомних електростанціях та ін. Вимушені простої технологічних ліній і систем, які обумовлені відмовами ущільнень, наносять значні економічні збитки, а ремонт ущільнень потребує великих затрат ручної праці і дорогих матеріалів. В даній роботі вирішуються наступні задачі: покращення гідрогазодинамічних характеристик, герметичності, вібронадійності та зменшення витрат на тертя, створення та впровадження нових високоефективних конструкцій ущільнень насосів та компресорів; розв’язання задачі течії рідини і вологого газу (двухфазне середовище – газ з невеликим вмістом рідини) у дроселюючих каналах шпарових ущільнень з урахуванням прецесійного руху валу, визначення жорсткостей та демпфірувань; розв’язання задачі динаміки аксіально-рухомого кільця торцевого імпульсного ущільнення. Рекомендації по використанню результатів роботи і галузь застосування - нові вдосконалені конструкції ущільнень відцентрових машин та методики їх чисельного та аналітичного розрахунку можуть використовуватися підприємствами насосного и компресорного машинобудування при розробці нових та модернізації існуючих конструкцій відцентрових машин, що використовуються у нафтогазовидобувній промисловості, тепловій і атомній енергетиці, ракетно-космічній техніці для підвищення їх надійності, економічності та екологічної безпеки.

Решение проблемы обновления экспериментальной базы исследовательских лабораторий видится в создании виртуальных приборов на основе персональных компьютеров с помощью специальных моделирующих программных комплексов, предназначенных для организации и проведения модельного эксперимента, отличие которого от реального заключается в том, что могут быть реализованы любые ситуации, в том числе недопустимые и аварийные, что зачастую невозможно при работе с реальными объектами. Одним из таких комплексов является LabVIEW.

Центробежные компрессоры (ЦК) разных типов широко используются в химической, нефтяной, газовой и других отраслях промышленности. Компрессоры могут быть одно- или многоступенчатыми и, соответственно, могут иметь одно или более рабочих колес (РК), в зависимости от параметров компрессора. Характерными конструктивными особенностями РК являются пространственность формы всех элементов и наличие зон резкого изменения формы в местах перехода от лопатки к диску, т.е. конструктивных концентраторов напряжений. Поломка РК во время работы машины приводит к полному выходу из строя всей машины.

Компрессоры, широко применяемые в народном хозяйстве, предназначены для повышения давления газов и их перемещения. Ведущее место занимают центробежные компрессоры (ЦК) разных типов, которые наиболее широко используются в химической, нефтяной и газовой промышленности. У ЦК может быть одно или более рабочих колес (РК), что зависит от параметров компрессора. РК представляет собой диск или же сложное тело вращения, на котором установлены лопатки, расходящиеся от центра к краям диска. Характерными конструктивными особенностями РК являются пространственность формы всех элементов и наличие зон резкого изменения формы в местах перехода от лопатки к диску, т.е. конструктивных концентраторов напряжений. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/31813

LabVIEW (англ. Laboratory Virtual Instrumentation Engineering Workbench) — это среда графического программирования, которую используют технические специалисты, инженеры, преподаватели и ученые по всему миру для быстрого создания комплексных приложений в задачах измерения, тестирования, управления, автоматизации научного эксперимента. В основе LabVIEW лежит концепция графического программирования - последовательное соединение функциональных блоков на блок-диаграмме. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/31818

Об’єкт дослідження: газодинамічні, вібраційні і міцнісні характеристики турбокомпресорів та їх вузлів. Мета роботи – підвищення ефективності роботи турбокомпресорів газоперекачувальних агрегатів за рахунок чисельного аналізу та оптимізації їх газодинамічних, міцнісних та вібраційних характеристик. Методи дослідження – обчислювальний експеримент за допомогою методів скінченних елементів і об’ємів, методи оптимізації газодинамічних та вібраційних характеристик турбокомпресорів та їх вузлів. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/32510

Об’єкт дослідження: газодинамічні і вібраційні характеристики турбокомпресорів та їх вузлів. Предмет дослідження: чисельні (розрахункові) моделі газодинамічних процесів у проточній частині турбокомпресорів та їх вузлів і вібраційного стану агрегату, визначення причин динамічної нестійкості. Мета роботи – підвищення ефективності роботи турбокомпресорів газоперекачувальних агрегатів за рахунок чисельного аналізу та оптимізації їх газодинамічних та вібраційних характеристик. Методи дослідження – обчислювальний експеримент за допомогою методів скінченних елементів і об’ємів, методи оптимізації газодинамічних та вібраційних характеристик турбокомпресорів та їх вузлів. Компресорна техніка застосовується для стиснення газів в хімічній, нафтовій, газовій, машинобудівній промисловості, а також на транспорті, в металургії, геології, геодезії, будівництві, агропромисловому комплексі. Залежно від області застосування істотно розрізняються робочі характеристики і конструкція компресорів. Турбокомпресори використовуються при здобичі газу, для його транспортування, підготовки до транспортування і при зберіганні. Виробництво турбокомпресорів в розвинених промислових країнах росте на 8–10% щорічно. Застосування компресорів в сучасній економіці - це могутній засіб інтенсифікації технологічних і енергетичних процесів. Турбокомпресори споживають дуже велику кількість енергії. Наприклад, перекачуючи величезну кількість газу, відцентрові компресори Газпрому вимагають для їх приводу палива на 3,5 млрд. доларів на рік. Прямий шлях зниження цих витрат - підвищення к.к.д. компресорів, який визначається 4 технічним рівнем газодинамічного проекту, тобто вибором оптимальної форми проточної частини. Трудність газодинамічного проектування турбокомпресорів пов'язана з виключно складним характером руху газу в проточній частині. Звичайна практика - експерименти з моделями, випробовуваними на спеціальних дослідницьких стендах, що дуже дорого і при недостатньо продуманій програмі експериментів не гарантує отримання найкращого рішення. Тому створення нових і вдосконалення існуючих ступенів відцентрових турбокомпресорів на даному етапі можливе тільки при використанні сучасних розрахункових методів обчислювальної газодинаміки, які дозволяють моделювати течію з достатньо високою точністю, надійністю і ступенем адекватності відображення реальної картини течії. Застосування методів обчислювальної газодинаміки дозволяє виконати чисельну оптимізацію проточної частини турбокомпресора, форми зазору і конструкцій підшипників, розвантажувальних пристроїв, шпаринних, торцевих та лабіринтних ущільнень, та підвищити газодинамічну ефективність та вібраційні характеристики турбокомпресора у цілому. Крім того, виникає необхідність розробки принципово нових конструкцій проточних частин та вузлів, що забезпечать економію енергії та перекачуваних продуктів, а також екологічну безпеку компресорного обладнання. В даній роботі вирішуються наступні практичні задачі: покращення газодинамічних характеристик проточної частини, герметичності та вібронадійності; розв’язання задачі газотермопружності для вихлопного тракту газоперекачувального агрегату; розв’язання задачі «ротор-статор» для течії газу у проточній частині ступені відцентрового компресора; розв’язання задачі течії рідини та газу у каналах підшипників ковзання, ущільнень та розвантажувальних пристроїв з урахуванням прецесійного руху, радіальних і осьових коливань валу, визначення жорсткостей та демпфірувань, та аналіз їх впливу на динаміку ротора; 5 розробка методик та комп’ютерних програм інженерного розрахунку вузлів турбокомпресора. Рекомендації по використанню результатів роботи і галузь застосування - методики чисельного розрахунку газодинамічних та вібраційних характеристик турбокомпресорів та їх вузлів можуть використовуватися підприємствами насосного і компресорного машинобудування при розробці нових та модернізації існуючих конструкцій відцентрових машин, що використовуються на енергетичних блоках ТЕС і АЕС, системах видобудування і транспортування енергоносіїв для підвищення їх надійності, економічності та екологічної безпеки. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/27224

В даній роботі виконані розрахункові дослідження та оптимізація шпаринних і лабіринтних ущільнень за допомогою програмних комплексів ANSYS CFX і modeFrontier. Проведено аналіз впливу гідродинамічних характеристик на динаміку роторів відцентрових насосів і компресорів. Розроблено комп’ютерні програми для автоматизованого розрахунку динаміки ротора та чисельного аналізу шпаринних ущільнень-опор. Розроблені нові конструкції ущільнень-опор та виконана їх експериментальна перевірка. Рекомендації по використанню результатів роботи і галузь застосування - методики чисельного розрахунку шпаринних ущільнень-опор можуть використовуватися підприємствами насосного і компресорного машинобудування при розробці нових та модернізації існуючих конструкцій відцентрових машин, що використовуються на енергетичних блоках ТЕС і АЕС, системах видобудування і транспортування енергоносіїв та ракетних двигунів для підвищення їх надійності, економічності та екологічної безпеки. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/4483

У даній роботі розглядається практичне застосування кепстрального аналізу для інтерпретації спектру вібраційного сигналу стосовно дефектів підшипників кочення. Результати отримані на експериментальному обладнанні в лабораторії кафедри загальної механіки і динаміки машин. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/6056

Особливе місце серед безконтактних ущільнень обертових валів займають шпаринні та лабіринтні ущільнення. Це найбільш розповсюджений тип ущільнень роторів відцентрових насосів та компресорів. Вони виконують одночасно функції і ущільнень, і гідростатичних та демпферних опор. У зв’язку з цим, значно розширюється коло задач, пов’язаних з їх розрахунком та проектуванням. Якщо для інших ущільнень характерним показником є рівень витоків, то для шпаринних ущільнень-опор найбільш важливими є жорсткостні та демпфіруючі властивості, та їх вплив на вібраційний стан ротора. Тому виникає необхідність розроблення уточнених методів чисельного розрахунку і оптимізації динамічних характеристик шпаринних ущільнень турбомашин за допомогою сучасних методів обчислювальної гідродинаміки для більш надійного прогнозування вібраційного стану турбомашин та розробки принципово нових конструкцій, що забезпечують економію енергії та перекачуваних продуктів, а також екологічну безпеку насосного і компресорного обладнання. В даній роботі виконані розрахункові дослідження та оптимізація шпаринних і лабіринтних ущільнень за допомогою програмних комплексів ANSYS CFX і modeFrontier. Проведено аналіз впливу гідродинамічних характеристик на динаміку роторів відцентрових насосів і компресорів. Розроблено комп’ютерні програми для автоматизованого розрахунку динаміки ротора та чисельного аналізу шпаринних ущільнень-опор. Рекомендації по використанню результатів роботи і галузь застосування - методики чисельного розрахунку шпаринних ущільнень-опор можуть використовуватися підприємствами насосного і компресорного машинобудування при розробці нових та модернізації існуючих конструкцій відцентрових машин, що використовуються на енергетичних блоках ТЕС і АЕС, системах видобудування і транспортування енергоносіїв та ракетних двигунів для підвищення їх надійності, економічності та екологічної безпеки. При цитуванні документа, використовуйте посилання http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/4695

The article consideres the phenomenon of surge in the centrifugal blower of gascompressor unit. There is given a review of structures of existing devices that provide antistall control. With the help of the software package ANSYS CFX the design of antistall cage ball control valve on the basis of the ball valve was calculated. Based on the analysis of the results, the ways to further improvement of the design were identified. В статье рассмотрено явление помпажа в центробежном нагнетателе газоперекачивающего агрегата. Дан обзор конструкций существующих устройств, обеспечивающих антипомпажное регулирование. С помощью программного пакета ANSYS CFX произведен расчет конструкции антипомпажного регулирующего клапана на базе шарового крана. На основе анализа полученных результатов определены пути дальнейшего совершенствования конструкции. // Укр. версія: У статті розглянуте явище помпажу у відцентровому нагнітачі газоперекачувального агрегату. Поданий огляд конструкцій існуючих пристроїв, що забезпечують антипомпажне регулювання. За допомогою програмного пакета ANSYS CFX проведений розрахунок конструкції антипомпажного регулюючого клапана на базі кульового крану. На основі аналізу отриманих результатів визначені шляхи подальшого вдосконалення конструкції. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/540

Origin of self-excitation oscillations of not rotating rotor in annular seals is analyzed. Проведены экспериментальные исследования самовозбуждающихся колебаний ротора в щелевых уплотнениях. На основе решения задачи гидродинамики течения в зазоре щелевого уплотнения получены выражения для сил и моментов, действующих на уплотнительные поверхности. Теоретические результаты сравниваются с экспериментальными данными, отмечается их удовлетворительное соответствие. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/519