«Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина»

Новые подходы на основе методологии Эйлера и CFD-технологий для проектирования сложных струйных систем

УДК: 622.276
DOI: -

Авторы:

¹ Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина, Москва, Российская Федерация

Ключевые слова: методология Эйлера, СFD-технология, струйные системы, моделирование, вектор тяги

Аннотация:

В статье представлены результаты научных исследований в области струйных систем. Предлагаются научные подходы и запатентованы соответствующие технические решения для создания новых эжекционных систем на основе управляемого всеракурсного сопла, с возможностями для высокоскоростного отклонения вектора тяги (вектора скорости) в любом направлении в рамках полной геометрической сферы. Результаты исследований рекомендуется внедрять при создании энергоэффективных многорежимных технических систем в области компрессорных, насосных и турбинных технологий для различных областей экономики, а также при создании новых цифровых компьютеризированных систем управления с использованием эжекционных устройств и систем. Отдельные результаты работы возможны к использованию при создании перспективных беспилотных аппаратов, работающих на суше, под водой или в воздухе.

Список литературы:

1. Сазонов Ю.А. Методология конструирования насосных установок // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. – 2010.– №2(259). – С. 94–100.
2. Разработка перспективных технологий с применением эжекторных систем и сетчатых турбин / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, И.В. Грязнова [и др.] // Труды Российского государственного университета нефти и газа имени И.М. Губкина. –2020.– №4(301). – С. 49–60.
3. Development and Prototyping of Jet Systems for Advanced Turbomachinery with Mesh Rotor / Y.A. Sazonov, M.A. Mokhov, I.V. Gryaznova [et al.] // Emerging Science Journal. – 2021. – Vol. 5, № 5. – Р. 775–801. – DOI: 10.28991/esj-2021-01311
4. Designing Mesh Turbomachinery with the Development of Euler’s Ideas and Investigating Flow Distribution Characteristics / Y.A. Sazonov, M.A. Mokhov, I.V. Gryaznova [et al.] // Civil Engineering Journal (C.E.J). – 2022. – Vol. 8, № 11. – P. 2598–2627. – DOI: 10.28991/CEJ-2022-08-11-017
5. Сазонов Ю.А. Основы расчета и конструирования насосно-эжекторных установок. – М.: ГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа имени И.М. Губкина, 2012. – 305 с. – URL: https://www.gubkin.ru/faculty/mechanical_engineering/chairs_and_departments/machines_and_equipment/Sazonov_Yu.A._Osnovy_rascheta_i_konstr-niya_nas.-ezhekt._ustanovok.pdf
6. Раскин Н.М. Вопросы техники у Эйлера // Леонард Эйлер. Сборник статей в честь 250-летия со дня рождения, представленных Академии наук СССР / под ред. М.А. Лаврентьева, А.П. Юшкевича, А.Т. Груггорьяна. – М.: Издательство Академии наук СССР, 1958. – С. 499–556.
7. Воронов Ю.П. Форсайт как инструмент / под ред. В.И. Суслова. – Новосибирск: ИЭОПП СО РАН, 2010. – 212 с.
8. Ackeret (Zurich) J. Untersuchung einer nach den Eulerschen Vorschlagen (1754) Gebauten Wasserturbine // Schweizerische Bauzeitung. – 1944. – Bd. 123, № 1. – URL: https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/2108/2108.12048.pdf
9. Кузнецов В.Е. Адаптивное управление электрогидравлическими приводами рулевых авиационных комплексов: автореф. дис. … д-ра тех. наук. – СПб: ФГАОУВО Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ им. В.И. Ульянова (Ленина), 2017. – 32 с. – URL: https://etu.ru/assets/files/nauka/dissertacii/2017/Kuznecov/Avtoreferat-Kuznecova-VE.pdf
10. Taherinezhad M., Ramirez-Serrano A. An Enhanced Incremental Nonlinear Dynamic Inversion Control Strategy for Advanced Unmanned Aircraft Systems //Aerospace. –2023. – №10. – 843 р. – URL: https://doi.org/10.3390/aerospace10100843
11. Numerical Investigation on the Effect of Section Width on the Performance of Air Ejector with Rectangular Section / Y. Zhang, J. Dong, S. Song [et al.] //Entropy. –2023. – №25. – 179 р. – URL: https://doi.org/10.3390/e25010179
12. Performance Analysis of Transcritical CO2 Quasi-Secondary Compression Cycle with Ejector Based on Pinch Point /J. Yang, X. Zhang, L. Wang [et al.] // Designs. – 2023. –№ 7. – 89 р. – URL: https://doi.org/10.3390/designs7040089
13. Prediction of Performance and Geometrical Parameters of Single-Phase Ejectors Using Artificial Neural Networks /M. Bencharif, S. Croquer, Y. Fang [et al.] // Thermo. –2023. – № 3. – Р. 1–20. – URL: https://doi.org/10.3390/thermo3010001
14. Numerical Study on Flow and Noise Characteristics of High-Temperature and High-Pressure Steam Ejector /J. Zhang, Y. Liu, Y. Guo [et al.] // Energies. – 2023. – №16. – Р. 41–58. – URL: https://doi.org/10.3390/en16104158
15. Optimum Efficiency of a Steam Ejector for Fire Suppression Based on the Variable Mixing Section Diameter /Y. Han, X. Wang, A. Li [et al.] // Entropy.– 2022. – №24. – Р. 1625. – URL: https://doi.org/10.3390/e24111625
16. US Patent № 3,064,878. Method and apparatus for high performance evacuation system. – URL: https://www.freepatentsonline.com/3064878.pdf
17. Efficiency Optimization of an Annular-Nozzle Air Ejector under the Influence of Structural and Operating Parameters /I.A. Lysak, G.V. Lysak, Konyukhov [et al.] // Mathematics.– 2023.– № 11. – Р. 3039. – URL: https://doi.org/10.3390/math11143039
18. Computational Fluid Dynamics (CFD) Simulation of Mesh Jet Devices for Promising Energy-Saving Technologies / Y.A. Sazonov, M.A. Mokhov, I.V. Gryaznova [et al.] // Civil Engineering Journal (C.E.J). – 2022. – Vol. 8, № 12. – P. 2749–2767. – DOI: 10.28991/CEJ-2022-08-12-06
19. Патент на изобретение РФ № 2 778961. Струйная насосная установка / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, Х.А. Туманян, М.А. Франков, В.В. Воронова, Н.Н. Балака; заявка№ 2021136705, 13.12.2021; опубл. 29.08.2022, Бюл. №25. – URL: https://www1.fips.ru/ofpstorage/Doc/IZPM/RUNWC1/000/000/002/778/961/%D0%98%D0%97-02778961-00001/document.pdf
20. Prototyping mesh turbine with the jet control system / Yu.A. Sazonov, M.A. Mokhov, Kh.A. Tumanyan [et al.] // Periódico Tchê Química. – 2020. – Vol. 17, № 36. – P. 1160–1175. – URL: http://www.deboni.he.com.br/Periodico36.pdf