Гидродинамический анализ трубопроводов тупиковых линий напорных магистралей гидросистем с учетом высокочастотных пульсаций давления

Гидродинамический анализ с использованием инструментов численного моделирования широко применяют при проектировании и модернизации гидросистем изделий авиационной техники, а также при выявлении причин потери герметичности, локальных разрушений и т. д. При этом учитывают как работу гидросистемы в различных режимах, так и процесс перехода от одного режима к другому. Однако в научной литературе отсутствуют сведения об учете высокочастотных пульсаций давления, создаваемых гидронасосом в тупиковых линиях гидросистем, и об их вероятном влиянии на трубопроводы и точки крепления к элементам каркаса планера. В рамках проведенного исследования обнаружена возможность возникновения низкочастотного резонанса в трубопроводах тупиковых линий гидросистем. Описана методика постановки и выполнения конечно-объемного моделирования и гидрогазодинамического анализа. Приведены результаты анализа собственных частот колебаний сборной конструкции трубопроводов напорной линии гидросистемы. Доказано, что частота появляющегося низкочастотного резонанса от пульсаций гидрожидкости не соответствует ни одной из собственных частот колебаний элементов конструкции, а значит, является вынужденной. Акцентировано внимание на необходимости дальнейшей оценки степени влияния описанного явления на ресурс точек крепления трубопроводов к элементам каркаса планера.

Литература

[1] Башта Т.М. Расчеты и конструкции самолетных гидравлических устройств. Москва, Оборонгиз, 1961. 475 с.

[2] Комаров А.А., Сапожников В.М. Трубопроводы и соединения для гидросистем. Москва, Машиностроение, 1967. 232 с.

[3] Сапожников В.М., Галосюк Г.С. Прочность и испытания трубопроводов гидросистем самолетов и вертолетов. Москва, Машиностроение, 1973. 248 с.

[4] Комаров А.А. О поперечных колебаниях трубопроводов. Вопросы надежности гидравлических систем. Киев, Книга, 1961. 272 с.

[5] Ветров Е.В. О влияния одной нелинейности на моделирование работы гидронасоса регулируемой производительности. URL: http://www.rusnauka.com/ONG_2006/Tecnic/17438.doc.htm (дата обращения 20 декабря 2018).

[6] Астахов А.В., Пономаренко Ю.Ф. Гидропривод горных машин. Москва, Недра, 1971. 246 с.

[7] Пилипенко В.В., ред. Динамика насосных систем. Сборник научных трудов. Киев, Наукова думка, 1980. 173 с.

[8] Фокс Д.А. Гидравлический анализ неустановившегося течения в трубопроводах. Москва, Энергоиздат, 1981. 248 с.

[9] Bobarika I.O., Demidov A.I., Bukharchenko S.E. Hydraulic Model and Algorithm for Branched Hydraulic Systems Parameters Optimization. Procedia Engineering, 2017, vol. 206, pp. 1522–1527, doi: 10.1016/j.proeng.2017.10.672

[10] Попов А.Ю. Имитационное моделирование объемного гидропривода. Тракторы и сельхозмашины, 2018, № 3, c. 45–53.

[11] Ковалев М.А., Бородкин Г.В., Хабло И.И. Метод построения диагностической модели гидравлических систем летательных аппаратов в аналитическом виде. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета), 2011, № 6(30), c. 107–113.

[12] Селезнев В.Е., Прялов С.Н. Методы построения моделей течений в магистральных трубопроводах и каналах. Москва, Едиториал УРСС, 2012. 560 с.

[13] Бобарика И.О., Демидов А.И. Элементы проектирования разветвленных гидросистем с учетом динамики рабочих органов. Авиамашиностроение и транспорт Сибири. Сб. ст. VII Всеросс. науч.-практ. конф., Иркутск, 13–16 апреля 2016, Иркутск, ИРНИТУ, 2016, с. 237–240.

[14] Бобарика И.О., Кулагин Р.В., Стегайло О.Д., Столерман А.И., Гусев И.Н., Демидов А.И. Комплексный инженерный анализ сборной конструкции трубопроводов гидросистемы современного высокоманевренного самолета. Вестник ИрГТУ, 2016, № 6(113), с. 41–49, doi: 10.21285/1814-3520-2016-6-41-49