Забыли данные входа?   Регистрация  

Статьи со схожими метками: Аддитивные технологии

Исследование автоколебательных процессов, возникающих в арматуре

АО «ОКБМ Африкантов»

Основной причиной источников повышенного шума арматур являются процессы, возникающие при обтекании элементов проточной части. Для удовлетворения требований по уровню шума, при проектировании новой проточной части арматуры, необходимо корректно моделировать аэро/гидродинамику потока рабочей среды. В данной работе рассмотрена задача обтекания потоком глухой кольцевой полости (коллектора) как типового элемента паровой арматуры спроектированной в АО «ОКБМ Африкантов». 

Экспериментальные исследования на упрощенной модели проточной части арматуры показали, что в определенных условиях испытаний, в области коллектора возникает процесс, с возбуждением акустических колебаний на частоте f ~ 1,3 кГц. Из анализа результатов испытаний также определено, что процесс носит автоколебательный характер.

Результаты расчетного исследования показали возможность моделирования наблюдаемых автоколебательных процессов в кольцевом коллекторе с помощью методов численного моделирования. Численные расчеты аэродинамики потока выполнялись в ПП Логос. Расчетные пульсации давления в проточной части модели имеют хорошую сходимость с результатами, полученными экспериментальным методом. По результатам выполнения работы показано, что  предложенный подход прогнозирования возбуждения акустических частот потоком рабочей среды может быть использован в прикладных задачах, как при проектировании проточной части нового оборудования, так и доработки существующего, в части снижения вибрации и шума

Михаил Геннадьевич Маслов

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СТЕНТОВ: ОТ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДО АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

пермский национальный исследовательский политехнический университет

ИССЛЕДОВАНИЕ БИОМЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ СТЕНТОВ: ОТ ЧИСЛЕННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ДО АДДИТИВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

Ишемическая болезнь сердца (ИБС), является одной из основных причин смертности (12,2 %) по всему миру. Самым распространенным методом лечения является стентирование коронарных артерий. Биоразлагаемые стенты – это одно из перспективных направлений в кардиологии, имеющее ряд преимуществ перед металлическими. Исследования показывают, что эти стенты могут эффективно восстанавливать просвет сосудов и одновременно органично растворяться в тканях организма, минимизируя риск осложнений [1].

Было произведено численное моделирование процесса расширения 6 геометрий стентов. В качестве материала стента использовался биоразлагаемый материал – полилактид (PLA). Также была реализована FDM печать 5 геометрий стентов и произведено испытание механических свойств полученных конструкций.

Максимального расширения на концах достиг стент № 2 с пятиэлементными распорками. Однако в центральной области наилучшее расширение получает стент № 4, состоящий из девятиэлементных распорок. Минимальные и максимальные напряжения конструкций равны соответственно 77,1 МПа и 83,1 МПа при пределе прочности и материала 67,7 МПа.

Во всех стентах после разгрузки был выявлен переход в зону пластических деформаций в областях коронок и звеньев (max=0,65, min=0,1). По результатам моделирования были рассчитаны коэффициенты радиальной упругости, укорочения и неравномерности раскрытия стентов. Также был произведен сравнительный анализ влияния толщины стенки стента на его способность расширяться и сохранять свое напряженно-деформированное состояние, который показал, что стенты с толщиной 0,4 мм в отличии от толщины 0,2 мм лучше расширяются и сохраняют значительное раскрытие после снятия нагрузки со стента. По результатам исследования механических свойств было выявлено, что наибольшей жесткостью на изгиб обладает стент № 5 – 2·104 Н·мм2.

Во всех стентах после разгрузки был выявлен переход в зону пластических деформаций в областях коронок и звеньев (max=0,65, min=0,1). По результатам моделирования были рассчитаны коэффициенты радиальной упругости, укорочения и неравномерности раскрытия стентов. Также был произведен сравнительный анализ влияния толщины стенки стента на его способность расширяться и сохранять свое напряженно-деформированное состояние, который показал, что стенты с толщиной 0,4 мм в отличии от толщины 0,2 мм лучше расширяются и сохраняют значительное раскрытие после снятия нагрузки со стента. По результатам исследования механических свойств было выявлено, что наибольшей жесткостью на изгиб обладает стент № 5 – 2·104 Н·мм2.

Дарья Ивановна Спорышева

Исследование вибрационной динамики насосного оборудования на частоте вращения при воздействиях сил, различной природы возникновения

АО «ОКБМ Африкантов»

Исследование вибрационной динамики насосного оборудования на частоте вращения при воздействиях сил, различной природы возникновения

В связи с постоянно ужесточающимися требованиями к массо-габаритным характеристикам различного оборудования и электронасосов в частности рассматриваются различные пути по уменьшению их габаритов. 

Один из основных путей состоит в увеличении частоты вращения рабочего колеса, что приводит к уменьшению габаритов, как электродвигателя, так и насосной части. Однако, одновременно со снижением массы и размеров, значительно увеличиваются силы на частоте вращения ротора электронасоса и вибрация на частоте вращения становится определяющей в спектральных характеристиках виброскорости насосного оборудования.

Анализ различных источников вибрации на частоте вращения показал, что помимо остаточного дисбаланса, наиболее вероятными и определяющими источниками сил на частоте вращения ротора электронасоса будут:

- несоосность подшипниковых опор ротора;

- неоднородность потока на входе в рабочее колесо.

Цель данной работы состояла в том, чтобы численно проанализировать  интенсивность гидродинамических сил на частоте вращения, связанных с неравномерностью потока на входе в рабочее колесо, а также оценить влияние несоосности подшипников скольжения на амплитуды вибрации насоса.

В качестве исследуемого образца использовался электронасос разработки АО «ОКБМ Африкантов». Электронасос представляет собой моноблочный агрегат с одним рабочим колесом, радиальным направляющим аппаратом, гидрокамерой и асинхронным электродвигателем. Ротор рабочего колеса и электродвигателя вращается в подшипниках скольжения, охлаждаемых и смазываемых перекачиваемой рабочей средой (водой). Частота вращения ротора электронасоса составляет 3000 об/мин. На рисунке показан общий вид данного электронасоса.

Выполненные исследования позволят в дальнейшем обеспечивать минимальные уровни вибрации электронасосов на повышенных частотах вращения ротора.

1. Барков А.В., Баркова Н.А., Азовцев А.Ю. Мониторинг и диагностика роторных машин по вибрации // Учеб. пособие. СПб.: «СЕВЗАПУЧЦЕНТР», 2021, 160 с.

2. Гантман М.Ю., Куликов Д.А., Фомин М.Н… Применение отечественного ПО для прогнозирования вибрации насосного оборудования… // Сборник тезисов межотраслевой научно-технической конференции «Направления развития ЯЭУ перспективных…». Н. Новгород, 2022, 110 с.

3. Савчук Д,В., Бесчеров Д.Е., Куликов Д.А.,… Обеспечение вибрационных характеристик центробежных насосов реакторных установок // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. Т. 22, №1, 2023. С.112-120.

Дмитрий Андреевич Куликов

© 2026 «Всероссийская конференция молодых учёных-механиков» МГУ

119192, Москва, Мичуринский пр-т, д.1,
НИИ механики МГУ
http://www.imec.msu.ru