Computational and experimental studies of a pressure pulsation damper for pipeline systems


Cite item

Full Text

Abstract

A generalized-structure analytical model of a pressure pulsation damper for pipeline systems is presented. The model was obtained using the four-pole method. The model is obtained in lumped and distributed parameters. The distributed-element model and finite element model are used for calculating the inherent characteristics of the pressure pulsation damper. The analytical distributed-element model takes into account the distribution parameters of the central inertial channel by introducing into the analytical model a matrix for the distributed element instead of the matrix of inertial resistance. A finite element parametric model of a two-stage reactive-type oscillation damper is developed in the Ansys software. Pulsation processes in the damper are modeled using acoustic analysis. The frequency-dependent coefficients of the damper transfer matrix are calculated for three models using three numerical experiments with a section of the pipeline system with the dynamic characteristics known in advance. The characteristic parameters of the pressure pulsation damper are calculated. These are the wave input impedance, wave output impedance and the inherent vibration damping. The calculation was carried out using analytical and finite element models. A single-stage reactive pressure pulsation damper is developed. The damper is designed in such a way that its settings such as the resistance of the jets and resonance tubes, the length of the central channel and the capacity of the expansion cavity can be changed. The results of experimental and numerical research of the inherent characteristics of a single-stage reactive of a vibration damper are presented.

About the authors

T. В. Mironova

Samara National Research University

Email: mironova.tb@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-0442-8771

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of the Department of Power Plant Automatic Systems named after Academician V.P. Shorin

Russian Federation

P. D. Rekadze

Samara National Research University

Author for correspondence.
Email: rekadze.pd@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0001-8405-1128

Candidate of Science (Engineering), Senior Researcher at NII-201 (Institute of Machine Acoustics)

Russian Federation

A. B. Prokofiev

Samara National Research University

Email: prok@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-8105-1752

Doctor of Science (Engineering), Head of the Department of Aircraft Engine Theory named after V.P. Lukachev

Russian Federation

L. V. Rodionov

Samara National Research University

Email: rodionov.lv@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0003-3613-1697

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of the Department of Power Plant Automatic Systems named after Academician V.P. Shorin; Head of the Department of Research Support

Russian Federation

References

  1. Igolkin A.A., Kryuchkov A.N., Makaryants G.M., Prokofiev A.B., Prokhorov S.P., Shakhmatov E.V., Shorin V.P. Snizhenie kolebaniy i shuma v gidromekhanicheskikh sistemakh [Suppression of vibrations and noise in hydromechanical systems]. Samara: Samara State Aerospace University, 2005. 314 p.
  2. Makaryants G.M., Prokofiev A.B., Shakhmatov E.V. Obespechenie rabotosposobnosti truboprovodnoy obvyazki stenda dlya nazemnykh ispytaniy rulevykh mashin. Trudy III Mezhdunarodnoy Nauchno-tekhnicheskoy Konferentsii «Gidravlicheskie Mashiny, Gidroprivody i Gidropnevmoavtomatika» (June, 7-9, 2005, Saint Petersburg). St. Petersburg: Polytechnic University Publ., 2005. P. 268-272. (In Russ.)
  3. Shorin V.P. Ustranenie kolebaniy v aviatsionnykh truboprovodakh [Suppression of vibrations in aircraft pipelines]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1980. 159 p.
  4. Alekseev A.M., Sborovskiy A.K. Sudovye vibrogasiteli [Marine vibration dampers]. Leningrad: Sudpromgiz Publ., 1962. 196 p.
  5. Bashta T.M. Gidravlicheskie privody letatel'nykh apparatov [Aircraft hydraulic drives]. Moscow: Mashinostroenie Publ., 1967. 495 p.
  6. Grizodub Yu.N. On the study of variable fluid motion in multi-node hydraulic systems of machines and automatic devices. Avtomatika i Telemekhanika. 1952. V. 13, no. 1. P. 55-60. (In Russ.)
  7. RTM 1672-82. Dampers of fluid pressure fluctuation with active wave impedance. Methodology for calculating parameters. Moscow: NIISU Publ., 1982. 21 p. (In Russ.)
  8. Prokofiev A.B. Issledovanie protsessov vibroakusticheskogo vzaimodeystviya v elementakh gidromekhanicheskikh sistem dvigateley letatel'nykh apparatov. Dis. … kand. tekhn. nauk [Study of vibroacoustic interaction processes in elements of hydromechanical systems of aircraft engines. Thesis for a Candidate Degree (Engineering)]. Samara, 2001. 256 p.
  9. Gimadiev A.G., Kryuchkov A.N., Len'shin V.V., Prokofiev A.B., Shakhmatov E.V., Shestakov G.V., Shorin V.P. Snizhenie vibroakusticheskikh nagruzok v gidromekhanicheskikh sistemakh [Reduction of vibroacoustic loads in hydromechanical systems]. Samara: Samara State Aerospace University Publ., 1988. 270 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2024 VESTNIK of Samara University. Aerospace and Mechanical Engineering

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».