Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування
В статті розглянуто аналіз процесів переносу з позиції балансу енергії в системі демпфірування. Наведені основні теоретичні засади, які базуються на рівняннях енергетичного балансу гідравлічного амортизатору і законі збереження енергії. Запропонований підхід пов'язаний з розробкою методики і...
| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2021-12-01
|
| Series: | Mechanics and Advanced Technologies |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/248720 |
| _version_ | 1817994581762899968 |
|---|---|
| author | Ігор Ночніченко Олег Яхно |
| author_facet | Ігор Ночніченко Олег Яхно |
| author_sort | Ігор Ночніченко |
| collection | DOAJ |
| description |
В статті розглянуто аналіз процесів переносу з позиції балансу енергії в системі демпфірування. Наведені основні теоретичні засади, які базуються на рівняннях енергетичного балансу гідравлічного амортизатору і законі збереження енергії. Запропонований підхід пов'язаний з розробкою методики і схеми розрахунку технічної системи гасіння коливань. Представлені схеми взаємодії системи через явища переносу та функціонування в системи віброзахисту з оточуючим середовищем. Показано, що демпферні системи базуються на фізичному процесі перетворення механічної енергії в теплову, з подальшою дисипацією в навколишнє середовище. Повне розподілення енергії у задачах демпфування приймає наступний вигляд: механічна енергія руху поглинається за рахунок гідравлічного опору рідини та перетворюється у дисипативну складову, яка може сягати 80 % від повної енергії в системі. Наведена математична модель закону збереження енергії. Проведено аналіз, яким чином можливо конструювати робочі процеси в амортизаторі, наприклад, за рахунок дисипації енергії і критеріїв подібності: Ейлера, Фруда, Рейнольдса та ін. В результаті фізичних експериментів встановлено, що рух рідини у гідравлічних каліброваних дроселях породжує виникнення кавітації і різних фізичних явищ та супроводжуючих процесів, при якій відбувається суттєва зміна енергетичного балансу та дисипації енергії при не стаціонарних режимах руху рідини.
Наведена залежність загальної втрати потужності амортизатора в змінних умовах експлуатації і схема фізичних процесів та енергетичних перетворень в задачах демпфірування, які перебувають у дисипативних процесах. В статті наведено принципи, які можуть бути використані для проектування апаратів та модулів демпферних систем широкого класу з можливістю рекуперації енергії та накопичення за рахунок введення в систему демпфера, наприклад, мотор-генератора, котушки індуктивності з постійними магнітами,або п'єзоелемент в конструкцію традиційного телескопічного амортизатора.
|
| first_indexed | 2024-04-14T01:54:54Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-fde5f2ed29a24ded8225b4b264fb56ce |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2521-1943 2522-4255 |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-14T01:54:54Z |
| publishDate | 2021-12-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Mechanics and Advanced Technologies |
| spelling | doaj.art-fde5f2ed29a24ded8225b4b264fb56ce2022-12-22T02:19:09ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteMechanics and Advanced Technologies2521-19432522-42552021-12-015310.20535/2521-1943.2021.5.3.248720Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфіруванняІгор Ночніченко0Олег Яхно1КПІ ім. Ігоря СікорськогоКПІ ім. Ігоря Сікорського В статті розглянуто аналіз процесів переносу з позиції балансу енергії в системі демпфірування. Наведені основні теоретичні засади, які базуються на рівняннях енергетичного балансу гідравлічного амортизатору і законі збереження енергії. Запропонований підхід пов'язаний з розробкою методики і схеми розрахунку технічної системи гасіння коливань. Представлені схеми взаємодії системи через явища переносу та функціонування в системи віброзахисту з оточуючим середовищем. Показано, що демпферні системи базуються на фізичному процесі перетворення механічної енергії в теплову, з подальшою дисипацією в навколишнє середовище. Повне розподілення енергії у задачах демпфування приймає наступний вигляд: механічна енергія руху поглинається за рахунок гідравлічного опору рідини та перетворюється у дисипативну складову, яка може сягати 80 % від повної енергії в системі. Наведена математична модель закону збереження енергії. Проведено аналіз, яким чином можливо конструювати робочі процеси в амортизаторі, наприклад, за рахунок дисипації енергії і критеріїв подібності: Ейлера, Фруда, Рейнольдса та ін. В результаті фізичних експериментів встановлено, що рух рідини у гідравлічних каліброваних дроселях породжує виникнення кавітації і різних фізичних явищ та супроводжуючих процесів, при якій відбувається суттєва зміна енергетичного балансу та дисипації енергії при не стаціонарних режимах руху рідини. Наведена залежність загальної втрати потужності амортизатора в змінних умовах експлуатації і схема фізичних процесів та енергетичних перетворень в задачах демпфірування, які перебувають у дисипативних процесах. В статті наведено принципи, які можуть бути використані для проектування апаратів та модулів демпферних систем широкого класу з можливістю рекуперації енергії та накопичення за рахунок введення в систему демпфера, наприклад, мотор-генератора, котушки індуктивності з постійними магнітами,або п'єзоелемент в конструкцію традиційного телескопічного амортизатора. http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/248720явище переносуенергетичний балансв’язкістьтемпературатепловий потікдемпфер |
| spellingShingle | Ігор Ночніченко Олег Яхно Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування Mechanics and Advanced Technologies явище переносу енергетичний баланс в’язкість температура тепловий потік демпфер |
| title | Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| title_full | Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| title_fullStr | Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| title_full_unstemmed | Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| title_short | Енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| title_sort | енергетичний аналіз процесів переносу та їх основні характеристики у термомеханічних системах демпфірування |
| topic | явище переносу енергетичний баланс в’язкість температура тепловий потік демпфер |
| url | http://journal.mmi.kpi.ua/article/view/248720 |
| work_keys_str_mv | AT ígornočníčenko energetičnijanalízprocesívperenosutaíhosnovníharakteristikiutermomehaníčnihsistemahdempfíruvannâ AT olegâhno energetičnijanalízprocesívperenosutaíhosnovníharakteristikiutermomehaníčnihsistemahdempfíruvannâ |