Abstrakt

Herleitung der maßgebenden Gleichungen für Stoßdämpfer zur Modellierung und Steuerung des instationären Durchflusses aufgrund plötzlicher Ventilschließung

Bostan M und Akhtari AA

In diesem Artikel geht es um die Herleitung der maßgebenden Gleichungen für ein in Wasserdurchflusssystemen verwendetes Gerät namens „ Stoßdämpfer “. Ein Stoßdämpfer ist ein zitterndes Werkzeug mit einem System mit einem Freiheitsgrad, das aus Tank, Verbindungsrohr, Masse, Feder und Dämpfer besteht. Dieses Werkzeug wird dann als Randbedingung für charakteristische Liniengleichungen angewendet. Unter Berücksichtigung der Erhaltung von Masse, Impuls und Energie werden weitere Gleichungen einbezogen. Dieses Gleichungssystem wird dann in jedem Zeitschritt explizit gelöst. Zur Veranschaulichung der Leistung des Stoßdämpfers wird ein Schwerkraftsystem mit und ohne Dämpfer betrachtet. Das Steuerventil dieses Systems wird plötzlich geschlossen, um einen Wasserschlagzustand zu erzeugen. Dann werden instationäre Durchflussparameter wie Minimum/Maximum von Durchflussgeschwindigkeit und Druck zusammen mit einer Sensitivitätsanalyse ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass ein Stoßdämpfer trotz seiner Einfachheit und Wirtschaftlichkeit in der Lage ist, instationäre Durchflusseigenschaften zu mildern .

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