RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ
Общая информация
Последний выпуск
Архив

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерные исследования и моделирование:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерные исследования и моделирование, 2018, том 10, выпуск 4, страницы 495–509 (Mi crm460)  

МОДЕЛИ В ФИЗИКЕ И ТЕХНОЛОГИИ

Численное моделирование процесса срабатывания предохранительного клапана

М. Р. Королеваab, О. В. Мищенковаb, Т. Редерb, В. А. Тененевb, А. А. Черноваbc

a Институт механики УрО РАН, Россия, 426067, г. Ижевск, ул. Т. Барамзиной, д. 34
b Ижевский государственный технический университет им. М. Т. Калашникова, Россия, 426069, г. Ижевск, ул. Студенческая, д. 7
c ЗАО «ИННЦ»,Россия, 426057, г. Ижевск, ул. Свободы, д. 175

Аннотация: Рассматриваются вопросы построения математической модели процесса срабатывания пружинного предохранительного клапана прямого действия, в том числе и вопросы обоснования физически корректной величины начального подъема диска при решении сопряженной задачи о движении диска в рабочем объеме клапана для газовых сред. Проводится обзор существующих подходов и методов решения данного типа задач. Приводятся постановка задачи о срабатывании клапана при повышении давления в резервуаре и математическая модель процесса срабатывания клапана. Особое внимание уделяется вопросам связывания физических подзадач. Описываются используемые методы, численные схемы и алгоритмы. Математическое моделирование проводится на основе фундаментальной системы дифференциальных уравнений движения вязкого сжимаемого газа, совместно с уравнением движения диска. В осесимметричной постановке решение рассматриваемой задачи строится численно с использованием метода конечных объемов. Сопоставляются результаты решения задачи о срабатывании предохранительного клапана, полученные с использованием вязкой модели и модели течения идеального газа. В невязкой постановке задача решается с использованием схемы Годунова, реализуемой в рамках авторского кода, а в вязкой постановке — на основе метода Курганова–Тадмора, реализуемого в рамках open source пакета OpenFOAM. Проводится сравнение результатов двух расчетов. В результате выполненных расчетов была получена зависимость высоты подъема диска от времени, которая сопоставляется с экспериментальными данными. Приводятся распределение давления газа по поверхности диска, а также профили скорости в поперечных сечениях зазора для различных высот подъема диска. Показывается, что величина начального подъема диска не влияет на характер течения газа и динамику подвижной части клапана, что может существенно сократить время расчета полного цикла работы клапана с момента его открытия до закрытия при понижении давления ниже установленного уровня. Для проверки адекватности и корректности используемых численных схем проводится моделирование процесса срабатывания клапана в рамках метода Годунова для невязкого газа. Полученные данные хорошо коррелируются между собой, что свидетельствует как о корректности сформулированной математической модели процесса срабатывания клапана, так и о возможности применения для описания динамики предохранительных клапанов модели невязкого газа.

Ключевые слова: математическое моделирование, предохранительный клапан, движение диска, вязкий газ, метод конечных объемов, схема Курганова–Тадмора, схема Годунова.

DOI: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-4-495-509

Полный текст: PDF файл (10226 kB)
Полный текст: http://crm.ics.org.ru/.../2713
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
УДК: 533/004
Поступила в редакцию: 11.12.2017
Исправленный вариант: 25.06.2018
Принята в печать:25.06.2018

Образец цитирования: М. Р. Королева, О. В. Мищенкова, Т. Редер, В. А. Тененев, А. А. Чернова, “Численное моделирование процесса срабатывания предохранительного клапана”, Компьютерные исследования и моделирование, 10:4 (2018), 495–509

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KorMisRae18}
\by М.~Р.~Королева, О.~В.~Мищенкова, Т.~Редер, В.~А.~Тененев, А.~А.~Чернова
\paper Численное моделирование процесса срабатывания предохранительного клапана
\jour Компьютерные исследования и моделирование
\yr 2018
\vol 10
\issue 4
\pages 495--509
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/crm460}
\crossref{https://doi.org/10.20537/2076-7633-2018-10-4-495-509}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/crm460
  • http://mi.mathnet.ru/rus/crm/v10/i4/p495

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерные исследования и моделирование
    Просмотров:
    Эта страница:24
    Полный текст:9
    Литература:3

     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2019