Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Пермский национальный исследовательский политехнический университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Математическое моделирование в естественных науках

..pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

24.26 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5556 / 5756 57 > Следующая >>>

Одной из основных тенденций при проектировании двухступенчатых центробежных насосов является снижение относительной массы. Особенно ярко эта тенденция наблюдается при создании ТНА ЖРД, где предъявляются жесткие требования кснижению массы при одновременном увеличении напорных характеристик. Это позволяет добиться увеличения массы выводимой полезной нагрузки или высоты орбиты полета. Это достигается повышением нагрузки в рабочем тракте и снижением массы, аследовательно, жесткости конструкции. А это, в свою очередь, может приводить к усилению динамических эффектов [1–3], в частности, к пульсациям давления. Колебательные процессы в рабочей жидкости могут сопровождаться кавитацией, пульсациями рабочиххарактеристикиприводить кразрушению конструкции.

Для решения поставленной задачи была разработана и построена геометрическая модель расчетной области, которая состоит из двух регионов (рис. 1): 1 – жидкостной регион представляет собой проточный трак модельного двухступенчатого центробежного насоса и учитывает характерные особенности колебательной системы «вход – свободный объем насоса первой ступени – крыльчатка первой ступени – соединительный канал – крыльчатка второй ступени – свободный объем насоса второй ступени – выход». Твердотельный регион 2 представляет собой тонкостенную конструкцию (трубу). В рамках вычислительных экспериментов толщина стенок трубы задавалась равной 10, 15, 20, 25 мм. Между твердотельным и жидкостным регионом помещен интерфейс взаимодействия двух сред – 3.

По результатам вычислительных экспериментов были построены зависимости полного давления от времени, максимальные напряжения и перемещения при различных толщинах стенок соединительного канала. На рис. 2, 3, а, б представлены графики зависимости давления от времени в начале и в конце проточной части соединительного канала для углов сдвига фаз φ = 0 и φ = π. На рис. 4 представлены поля перемещений и напряжений для толщины стенок соединительного канала 10 мм.

551

Рис. 1. Общий вид расчетной области: 1 – жидкостной регион; 2 – твердотельный регион; 3 – интерфейс взаимодействия двух сред

а б

Рис. 2. График зависимости полного давления от времени канала для угла сдвига фаз φ = 0: а – в начале соединительного канала; б – в конце соединительного канала

Из графиков видно, что наибольшая амплитуда колебаний давления при угле сдвига фаз φ = 0 наблюдается в начале соединительного канала (см. рис. 3, а) Р = 0,16 МПа, наименьшая амплитуда колебаний давления наблюдается в конце соединительного канала Р = 0,065 МПа.

Из графиков видно, что наибольшая амплитуда колебаний давления при угле сдвига фаз φ = π наблюдается в конце соединительного канала (район второй ступени) (см. рис. 3, а) Р = 0,48 МПа, наименьшая амплитуда колебаний давления наблюдается в начале соединительного канала Р = 0,24 МПа.

552

Рис. 3. График зависимости полного давления от времени для угла сдвига фаз φ=0: а – в начале соединительного канала; б – в конце соединительного канала

Рис. 4. Зависимость номера положения рабочего колеса первой ступени от: а – максимальных перемещений;

б– максимальных напряжений

Врезультате разработана методика расчета гидроупругих процессов в соединительном канале двухступенчатого центробежного насоса. Проведено сравнение полученных результатов с результатами расчетов в несвязанной постановке. Выявлено, что максимальные напряжения и перемещения наблюдаются в начале соединительного канала в области максимальных амплитуд колебаний давления для угла сдвига фаз

φ= 0 и в конце соединительного канала при углах сдвига фаз

φ= π/2, π, 2π/3.

553

Список литературы

1. Численное моделирование колебательных	процессов
в центробежном насосе / П.В. Писарев, В.Я.	Модорский,

Д.В. Щенятский, И.А. Арбузов, Р.В. Бульбович, Б.Е. Кириевский, А.А. Ташкинов // Научно-технический вестник Поволжья. –

2012. – № 3. – С. 44–49.
2. Численное	моделирование колебательных	процессов
в соединительном	канале модельного насоса / П.В.	Писарев,

И.А. Арбузов, А.А. Ташкинов, Д.В. Щенятский, Б.Е. Кириевский, Р.В. Бульбович, В.Я. Модорский // Научно-технический вестник Поволжья. – 2012. – № 6. – С. 100–103.

3. Анализ влияния конструкции входа в соединительный канал на колебательные процессы в первой ступени модельного двухступенчатого насоса / П.В. Писарев, И.А. Арбузов, А.А. Ташкинов, Д.В. Щенятский, Б.Е. Кириевский, Р.В. Бульбович, В.Я. Модорский // Научно-технический вестник Повол-

жья. – 2012. – № 6. – С. 108–111.

554

СОДЕРЖАНИЕ
Аветисян Н.М., Зинович С.А., Пышнограй И.Г., Третьяков И.В.
Учет влияния диссипативной функции на процесс получения
полимерной пленки......................................................................................	3
Алексеев А.А., Зубчанинов В.Г.
Численное исследование процессов сложного упругопластического
деформирования стали по криволинейным траекториям............................	8
Андреева А.А., Останина Т.В.
Построение критерия дробления зерен при сверхпластическом
деформировании металлов........................................................................	13
Аношкин А.Н., Зуйко В.Ю., Чугайнова А.В.
Исследование влияния отверстий на напряженно-деформированное
состояние слоистых композитов ..............................................................	14
Аношкин А.Н., Писарев П.В., Зуйко В.Ю., Аликин М.А.
Расчет напряженно-деформированного состояния пластины
из полимерных композиционных материалов с дефектом
в виде расслоения.......................................................................................	18
Аношкин А.Н., Шипунов Г.С., Зуйко В.Ю., Писарев П.В.
Расчет напряженно-деформированного состояния
лопатки спрямляющего аппарата из полимерных
композиционных материалов ...................................................................	21
Аношкин А.Н., Шустова Е.Н.
Экспериментально-теоретическое исследование эффективных
свойств сотовых заполнителей.................................................................	26
Анфёров С.Д., Скульский О.И., Славнов Е.В.
Сравнение математических моделей экструзионного отжима..............	29
Бажуков П.С., Вильдеман В.Э.
Влияние жесткости упругого элемента конструкции
на кинетику разрушения............................................................................	33
Банников М.В., Оборин В.А., Наймарк О.Б.
Моделирование скорости роста трещины в режиме гигацикловой
усталости по данным морфологии поверхности разрушения...............	34
	555

Банникова И.А., Уваров С.В., Наймарк О.Б.
Экспериментальное исследование многомасштабных
закономерностей зарождения и развития трещин
в процессе фрагментации..........................................................................	39
Баранов М.А., Наборщиков А.А., Анфёров С.Д.
Математическое моделирование процесса термомеханического
соединения полимерных материалов.......................................................	44
Бармин А.Л., Няшина Н.Д.
Неупругое деформирование при мартенситном переходе:
определение трансформационных систем...............................................	48
Батин С.Е., Гитман М.Б.
Преобразование многомерной случайной величины.............................	52
Батухтина Е.Е., Романова В.А., Балохонов Р.Р.
Модель деформационного поведения
поликристаллического алюминия............................................................	55
БердниковК.В., КоркинА.В., СтружановВ.В.
Метод простойитерациирасчетаравновесных положений
прикручениикруглыхстержнейиз разупрочняющегосяматериала........	60
Бикетова Т.А.
Исследование и анализ физических причин
эффекта Пойнтинга–Свифта.....................................................................	62
Билалов Д.А., Соковиков М.А., Чудинов В.В.,
Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б.
Численное моделированиелокализации деформациииразрушения
алюминиевыхсплавовпридинамическомнагружении............................	65
Билалов Р.А., Егоров М.Ю.
Численное моделирование гетерогенного течения
в цилиндрической ударной трубе переменного сечения.......................	69
Брагин Н.Ю., Девяткин В.А., Писарев П.В.
Численный расчет газодинамических характеристик в свободном
объеме баллистической установки с учетом движения снаряда...........	72
Бульбович Р.В., Павлоградский В.В., Еременко П.П.
Расчет напряженно-деформированного состояния толстостенного
цилиндра из ортотропного упругопластического материала
при помощи модифицированного метода переменных параметров
упругости с использованием метода конечных элементов ...................	75

556

Ведров А.С., Волегов П.С.
Описание неупругого деформирования поликристаллов
с учетом ротаций кристаллических решеток..........................................	78
Ветошкин С.В., Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б.
Моделирование динамического нагружения тонкостенной
цилиндрической оболочки под действием гидростатического
давления......................................................................................................	81
Вильдеман В.Э., Кашников Ю.А., Бажуков П.С.,
Третьяков М.П., Кухтинский А.Э.
Экспериментальное определение коэффициентов
трещиностойкости горных пород.............................................................	84
Волков А.В., Соляев Ю.О., Лурье С.А.
Исследование масштабных эффектов в задаче чистого
изгиба теории пористых сред ...................................................................	86
Воронин С.В., Юшин В.Д., Ледяев М.Е.
Моделирование восстановления оксидной пленки
в процессе деформации конечно-элементной модели
образца из сплава АД1М...........................................................................	88
Гладкова Ю.Ю.
К исследованию упругих характеристик монокристаллов....................	92
Городилов Р.С., Кочуров В.И., Зубко И.Ю.
Метод быстрых сумм для прогнозирования термоупругих
свойств монослоя графена ........................................................................	95
Гребнева Е.А., Поперечный И.С.
Моделирование магнитного отклика наночастиц гематита................	107
Грибов Д.С., Волегов П.С.
Модель для описания эволюции плотности дислокаций.....................	109
Дедков Д.В., Зайцев А.В., Ташкинов А.А.
Моделирование механического поведения тканых
композитов полотняного плетения с локальными
технологическими дефектами.................................................................	114
Евграфова А.В., Попова Е.Н., Сухановский А.Н.
Структура конвективного вихря во вращающемся
слое жидкости...........................................................................................	119

557

Ершов В.В., Пальчиковский В.В., Беляев И.В.
Влияние позиционирования микрофонов в кольцевой
антенне на ее динамический диапазон...................................................	122
Житникова К.А., Баяндин Ю.В., Наймарк О.Б..
Численное моделирование динамического нагружения
композиционных материалов на основе органических волокон.........	126
Зайцев А.В., Кокшаров В.С., Предков И.В., Судаков И.А.
Моделирование условий эксплуатации уплотнительных
элементов из терморасширенного графита...........................................	130
Зайцев А.В., Кокшаров В.С., Соколкин Ю.В.
Статистическое описание случайной структуры, полей
напряжений и деформаций в спеченных порошковых композитах ......	136
Зайцев А.В., Фукалов А.А.
Точные аналитические решения задач о равновесии упругих
анизотропных тел с центральной и осевой симметрией,
находящихся в поле гравитационных сил, и их приложения
к задачам геомеханики ............................................................................	141
Зайцев А.В., Фукалов А.А., Соколкин Ю.В.
Эффективные модули объемного сжатия композитов,
армированных сплошными и полыми анизотропными
волокнами или сферическими включениями........................................	145
Зезина Т.И., Цыбин О.Ю.
Компьютерное моделирование динамики дипольного
момента пептидов аланина......................................................................	148
Зиновьев А.В.
Особенности деформации и разрушение композита «пористое
покрытие из полимерной керамики – стальная подложка».
Численное моделирование......................................................................	152
Зиновьева О.С., Батухтина Е.Е., Шахиджанов В.С., Романова В.А.
Численное исследование деформационного рельефа
в поликристаллических материалах...........................................................	157
Зубова Н.А., Любимова Т.П.
Возникновение конвекции трехкомпонентных смесей
в квадратной полости при нагреве сверху.............................................	162

558

Зубчанинов В.Г., Алексеева Е.Г.
Запаздывание векторных свойств при упругопластическом
деформировании материалов по гладким траекториям
постоянной кривизны..............................................................................	166
Зуйко В.Ю., Аношкин А.Н.
Оценки влияния дефектов на статическую прочность деталей
и узлов авиационных двигателей из композиционных материалов......	170
Иванцов А.О., Любимова Т.П., Любимов Д.В.
Влияние периодического воздействия на динамику
вертикального канала в гидратонасыщенной пористой среде............	173
Иканина Е.В., Марков В.Ф., Бобылев А.Е.
Исследование кинетических свойств композиционных
сорбентов методом математического моделирования.........................	178
Кабирова А.Р.
Анализ возможностей искусственных нейронных сетей
при прогнозировании осложнений в бурении.......................................	183
Казанцева А.В., Останина Т.В.
Построение карты механизмов сверхпластической деформации.......	188
Кайсина М.И.
Колебания цилиндрического пузырька под действием
продольных или поперечных вибраций.................................................	189
Камалтдинов М.Р., Трусов П.В.
Моделирование моторной и секреторной функций
антродуоденальной области пищеварительного тракта.......................	194
Карасев Т.О., Теймуразов А.С., Фрик П.Г.
Исследование звукопоглощающих конструкций.
Моделирование конвективного течения жидкого магния
в цилиндрической полости......................................................................	199
Касаткин А.А., Осипенко М.А., Няшин Ю.И.
Оптимизация двухлистового упругого элемента с шарниром
и без шарнира...........................................................................................	203
Кашина М.А.
Вынужденные колебания капли в неоднородном
электрическом поле .................................................................................	206
	559

Ковыляева А.Э., Мусин Д.Г., Никитюк А.С., Наймарк О.Б.
Математическая модель процесса термической денатурации ДНК......	211
Кондратьев Н.С.
Механизмы рекристаллизации в титановых сплавах...........................	213
Кондратьева О.А., Мерзликина Д.А., Черпакова Н.А.
Многомодовая реологическая модель для описания
вискозиметрических течений растворов и расплавов
разветвленных полимеров.......................................................................	218
Котельникова Н.В., Волегов П.С.
Описание упрочнения в монокристаллах при неупругом
деформировании.......................................................................................	223
Кошелев К.Б., Кузнецов А.Е., Толстых М.Ю.
Определение параметров реологической модели при описании
вторичных течений полимерных расплавов..........................................	226
Крюков А.Ю., Малинин В.И.
Математическоемоделированиегоренияалюминиевовоздушной
смеси при низких коэффициентах избытка воздуха ............................	231
Кузнецов А.А., Пшеничников А.Ф.
Исследование равновесных свойств концентрированных
дипольных систем методом молекулярной динамики.........................	235
Курмаева К.В., Титов С.С.
Гистерезис звуковой линии в модели Линя–Рейсснера–Тзяня...........	240
Ланина С.Ю., Еремина В.В., Ризен Е.Ю.
Рассмотрение возможности моделирования оптического
показателя преломления водных растворов плавиковой кислоты......	243
Лобанова Е.В., Няшина Н.Д.
Анализ физических основ, экспериментальных данных
и математическое описание мартенситных переходов в сталях.........	246
Лоевец Д.А., Волегов П.С.
Математическое моделирование циклического нагружения
поликристаллов с использованием физической теории
пластичности............................................................................................	249
Магомедова Д.К.
Методы измерения упругих модулей в Ti, полученном
интенсивными пластическими деформациями.....................................	253

560

<<< < Предыдущая 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 5556 / 5756 57 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
15.11.2022932.24 Кб21Математические основы теории принятия решений..pdf
#
15.11.20221.51 Mб11Математические основы теории систем. Методы оптимизации.pdf
#
15.11.20224.41 Mб7Математические основы финансового обслуживания..pdf
#
15.11.20221.75 Mб16Математический анализ в задачах и упражнениях..pdf
#
15.11.202219.7 Mб19Математическое моделирование в естественных науках.-1.pdf
#
15.11.202224.26 Mб26Математическое моделирование в естественных науках..pdf
#
15.11.202211.81 Mб18Математическое моделирование в механике композиционных материалов и..pdf
#
15.11.20227.54 Mб25Математическое моделирование и основы научных исследований в сварке..pdf
#
15.11.20222.39 Mб20Математическое моделирование и проектирование систем автоматики..pdf
#
15.11.202214.87 Mб47Математическое моделирование процессов в машиностроении..pdf
#
15.11.20223.05 Mб15Математическое моделирование химико-технологических систем.-1.pdf