Запорно-регулирующая арматура

Актуальность

Создание и установка дефлекторов потока способствует решению проблемы отрыва потока в диффузорах путём уменьшения потери давления, что впоследствии позволит проектировать более эффективное оборудование.

Цель

Разработка и исследование решения, способного уменьшить потери энергии в диффузорах.

Задачи

1. Провести анализ литературы, посвящённой регулирующей арматуре.
2. Предложить способ уменьшения отрыва.
3. Разработать 3D-модель диффузора и провести расчёты течения в программе ANSYS.
4. Провести анализ полученных результатов, сформулировать рекомендации по дальнейшей доработке модели.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

• Программа AutoCAD
• Программа Autodesk
• Программа Inventor
• Программа ANSYS
• 3D-принтер для создания макета модели

Описание

Авторами был изучен материал и произведён разбор отраслей, в которых применяется запорно-регулирующая арматура. Были найдены способы уменьшения отрывов потока.

1. Разработаны чертежи моделей диффузора и направляющего дефлектора в AutoCAD.
2. Разработаны 3D-модели диффузора и направляющего дефлектора в Autodesk Inventor.
3. Проведены расчёты аэродинамики моделей в ПО ANSYS.
4. Распечатаны модели диффузора и направляющего дефлектора на 3D-принтере.

После практической части были намечены перспективы, основанные на некоторых недоработках, которые в данный момент предотвратить невозможно. Были сделаны выводы.

Результаты работы/выводы

1. В ходе теоретической части проекта были выявлены проблемы наличия отрывов потока от стенок диффузора с углом раскрытия более 10°, что влечёт за собой появление вихрей и неравномерностей в потоке.
2. Созданы модели диффузора с направляющим дефлектором и потоков для 4 случаев: без дефлектора, с одной, двумя и тремя стенками дефлектора.
3. Получены результаты оценки скорости в трубопроводе с диффузором и потерей давления.
4. Направляющий дефлектор позволил уменьшить зоны отрыва потока.
5. Был выявлен наиболее эффективный вариант: дефлектор с одной стенкой.
6. Были сформулированы задачи для дальнейшей доработки конструкции.

Перспективы использования результатов работы

1. Исследование влияния угла раскрытия стенок дефлектора;
2. Исследование влияния длины стенок дефлектора.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

ФГБОУ ВО НИУ МЭИ, кафедра ИТНО

Мнение автора

«Нам как авторам было очень интересно и увлекательно разрабатывать модель и искать решение данной проблемы, чтобы в будущем можно было использовать нашу идею во благо науки и развития экономики. Интересный опыт, который навсегда останется у нас в памяти и в наших достижениях»