ЭлБиб

Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, № 1(25), 2017 г., [1–13]

УДК 519.87:626/627

С. М. Васильев

Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск,

Российская Федерация

ОБОСНОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ

ГИДРОДИНАМИКИ ПРИ РАСЧЕТЕ ГИБКИХ РАБОЧИХ

ОРГАНОВ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ РЕГУЛЯТОРОВ

Целью исследований является математическое моделирование работы элемента

гидравлического регулятора гидромелиоративной системы с гибким рабочим органом,

выполненное с использованием программного комплекса SolidWorks в модуле

Simulation для реализации необходимых и достаточных гидравлических исследований

и получения всех требуемых для проектирования данных. Исследования основаны

на численном решении нестационарных уравнений Навье – Стокса, выделены в вычис-

лительную гидродинамику (англ. CFD – computational fluid dynamic). Решение постав-

ленной задачи осуществлено исследованием зависимостей прогибов армированной

ленты от оказываемого на нее гидравлического давления. В результате проведенных

исследований выполнены расчеты напряжений по трем опытам численного моделиро-

вания с целью обоснования возможности применения нестационарных уравнений На-

вье – Стокса при определении параметров регуляторов гидравлического действия

в системе автоматического проектирования. В программном комплексе SolidWorks бы-

ла создана 3D модель, и построены эпюры. По данным эпюрам можно определить на-

пряжение практически в любой точке гибкого рабочего элемента, а также констатиро-

вать то, что наибольшие напряжения возникают в местах локального армирования

по всей длине и площади. В зависимости от вида материала, участвующего в расчете,

каждому из них задавались соответствующие свойства. По результатам исследований

выявлено, что красные участки расположены в местах максимального перемещения,

в которых вода наиболее сильно прогибает ленту под действием гидравлического дав-

ления. В местах армирования перемещения минимальны, что говорит о его работоспо-

собности и целесообразности. Наряду с отмеченным полученные результаты позволяют

выявить связь напряжений в гибком рабочем органе и перемещений от нагрузки.

Ключевые слова: гидромелиоративная система, гидравлический регулятор рас-

хода, надежность, моделирование, гибкий рабочий орган.

S. M. Vasilyev

Russian Scientific Research Institute of Land Improvement Problems, Novocherkassk,

Russian Federation

SUBSTANTIATION OF COMPUTATIONAL FLUID DYNAMICS

COMPLEX FOR CALCULATING FLEXIBLE WORKING ELEMENTS

OF HYDRAULIC REGULATORS

The aim of research is mathematical simulation of work of irrigation systems hydrau-

lic regulator elements with flexible working elements performed with SolidWorks software

package in the Simulation module for necessary and sufficient hydraulic studies implementa-

tion and obtaining all required data for the design. Research is based on the numerical solu-

tion of unsteady Navier – Stokes equations, selected into computational fluid dynamics

(CFD – Computational fluid dynamic). The solution of the given task is carried out by inves-

Электронная Научная СельскоХозяйственная Библиотека