Теоретический метод управления расходом перекачиваемой среды по положению запирающих элементов трубопроводной арматуры

Любой объект, расположенный в трубопроводе, в том числе расходомер, приводит к падению давления в трубопроводе и необходимости повышения мощности насосов. Поэтому представляется перспективным снизить энергозатраты на перекачку среды в трубопроводе за счёт уменьшения количества расходомеров, устанавливаемых после запорно-регулирующей арматуры, и прогнозировать расход перекачиваемой среды по положению запирающего элемента в арматуре. Это приведёт также к уменьшению затрат на транспортировку сред за счёт уменьшения количества приборов учёта. В статье с целью решения данной комплексной проблемы на трубопроводном транспорте на основе метода конечных элементов решается ряд краевых задач гидромеханики. С целью упрощения знакомства с данными решениями, а также их применения на практике инженерами, в статье предложены «параметрические модели вихревого стационарного течения в таких видах запорно-регулирующей арматуры, как шаровой кран, дисковый затвор, клиновая задвижка, угловой клапан. Без ущерба общности методики, в качестве примера перекачиваемой среды рассматривается вода. Анализ выполнен средствами FLOTRAN CFD программы ANSYS10 ED».
В статье детально описываются возможности как графического интерфейса, так и командной строки. Создание моделей сопровождается полными комментариями о действиях, что позволяет любому пользователю освоить данные модели. Подробно рассмотрены все этапы построения моделей: построение твёрдотельной модели, выбор элементов, назначение свойств перекачиваемых сред, назначение краевых условий, а также решение задачи и просмотр результатов. «Установлено, что на расход среды оказывает влияние, как геометрия рассмотренных видов запорно-регулирующей арматуры, так» и положение запирающего элемента. Методика может быть применена для любых конструкций трубопроводной арматуры, связанных с расчётом движения вязкой жидкости.

1. Михиевич А П Моделирование вихревого течения жидкости в трубопроводах с учётом особенностей конструкции запорной арматуры, а также приборов учёта и контроля параметров потока в ANSYS ED10 / Магистерская диссертация по специальности 1-31 80 03 «Механика» – Минск: БГУ, 2018 – 59 с

2. Гайс Н Ю Моделирование вихревого течения жидкости в трубопроводах с учётом особенностей конструкции запорной арматуры, а также приборов учёта и контроля параметров потока в ANSYS ED10 / Дипломная работа по специальности 1-31 80 03 «Механика» – Минск: БГУ, 2019 – 68 с

3. Часс С И Гидромеханика в примерах и задачах Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006 – 216 c

4. Ковальногов Н Н , Коврижных Е Н Основы гидравлики – Ульяновск: УВАУ ГА, 2004 – 86 с

5. Ерёмкин А И , Баканова С В , Канакина О Н Запорно-регулирующая арматура в системах отопления – Пенза: ПГУАС, 2013 – 88 с

6. Новиков В Т Основы проектирования и оборудование предприятий органического синтеза Часть 1 Трубопроводная арматура Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013 – 292 с

7. ГОСТ 24856-81 (ИСО 6552-80) Арматура трубопроводная промышленная Термины и определения [Электронный ресурс]: http://docs.cntd.ru/.document/1200011740 Доступ 05.03.2019

8. Кравчук А С , Тарасюк И А Моделирование стационарного турбулентного обтекания цилиндрического препятствия потоком вязкой несжимаемой жидкости в ступенчатой трубе // Машиностроение: сетевой электронный научный журнал – 2017 – № 2 – С 26–31 [Электронный ресурс]: http://indust-engineering.ru/issues/2017/2017-2.pdf Доступ 05 03 2019

9. Шабаров В В Применение системы ANSYS к решению гидрогазодинамических задач – Нижний Новгород: ННГУ, 2006 – 108 с.