Прогнозирование результатов испытаний по определению коэффициента гидравлического сопротивления клапана обратного осесимметричного

Актуальность данной работы определена необходимостью прогнозировать результаты испытаний по определению коэффициента гидравлического сопротивления клапана обратного осесимметричногоDN100-600, с рабочим давлением до 20 МПа и рабочей температурой от плюс 5⁰С до плюс 350⁰С по ТУ 6981-254-08847871-07. В данной работе предлагается снизить объем испытаний, исключив испытания для промежуточных образцов клапанов (DN 100, DN125, DN 200, DN 300, DN 500, DN 600), расположенными по DN между типовыми образцами клапанов (DN 100, DN175, DN 400), заменив испытания проведением расчетов в программном модуле ANSYS CFX расчетного комплекса ANSYS. Приведены результаты испытаний по определению коэффициента гидравлического сопротивления. Предложена оценка величины коэффициента гидравлического сопротивления и разработаны рекомендации по его определению. Экспериментальное определение гидравлических характеристик проводилось в об­ласти квадратичного сопротивления и при отсутствии кавитации (испытания проводились на воде).Для клапана обратного номинальных диаметров DN ≤ 250 область квадратичного сопротивления наступает при числах Рейнольдса Re ≥ 2 × 104.Для арматуры номинальных диаметров DN ≥ 250 область квадратичного сопротивления ReKB определяют в процессе экспериментального определения коэффициентов сопротивления и пропускной способности. Порядок определения ReKB изложен в 7.2.3 ГОСТ 55508-2013. Данные результаты испытаний на определение коэффициента гидравлического сопротивления для клапанов DN 150, DN 175, DN 400 по ТУ 6981-254-08847871-07 можно использовать при разработке программ приемочных испытаний для установления количества образцов, подвергаемых испытаниям в зависимости от конструктивных особенностей и количества исполнений клапанов обратных (DN 100, DN125, DN 200, DN 300, DN 500, DN 600), заменив испытания расчетами.

1. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям: Под редакцией М.О. Штейнберга. Москва: Машиностроение; 1992.672с. URL: https://tehnavigator.ru/Biblioteka/126.pdf (дата обращения: 15.02.2023).

2. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара: Справочник. Москва: Энергоатомиздат; 1984. 80 с.

3. Андерсон Д., Таннехил Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. В 2-х томах. Москва: Мир; 1990. 384 с.

4. Ши Д. Численные методы в задачах теплообмена: Перевод с англ. Москва: Мир; 1988. 544 с.

5. Chung T.J. Computational fluid dynamics. Cambridge university press. 2002:1012. https://doi.org/10.1017/S0022112003005445

6. Rhie C.M., Chow W.L. Numerical study of the turbulent flow past an airfoil with trailing edge separation. AIAA Journal. 1983;21(11):1525–1532. https://doi.org/10.2514/3.8284

7. Волков К.Н., Емельянов В.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений. Москва: Физматлит, 2008. 368 с.