научная статья по теме СТЕНД ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ АРМАТУРЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА Машиностроение

Текст научной статьи на тему «СТЕНД ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ АРМАТУРЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА»

СУДОСТРОЕНИЕ 3'2015

СУДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Учитывая существенное уменьшение количества выделяемого тепла, достаточно иметь только естественное охлаждение, циркуляционная смазка при этом не требуется, смазка циркулирует непосредственно в смазочном слое при любом расходе, как это описано в статьях [2—4].

Приведенные данные расчетов и эксперимента показывают, что подшипник жидкостного трения с гидро-

В современной промышленности большое внимание уделяется снижению шума и вибрации на рабочих местах. Источником значительных уровней шума и вибрации может быть арматура систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Поэтому при производстве таких изделий необходим контроль виброшумовых характеристик (ВШХ). Однако до недавнего времени в стране не существовало необходимых испытательных стендов. В 2006 г. было принято решение о создании в ОАО «ПО «Севмаш» стенда для акустических и аэродинамических испытаний арматуры систем вентиляции и кондиционирования воздуха. Работы по созданию стенда выполнялись в рамках одной из федеральных целевых программ.

Стенд, получивший название АВиК (рис. 1, 2), спроектирован в соответствии с требованиями методики проектирования акустических испытательных стендов и позволяет проводить испытания арматуры систем вентиляции и кондиционирования воздуха, шумоглушителей и воздухораспределителей по контролю ВШХ, акустических и аэродинамических сопротивлений в соответствии с методиками, действующими в отрасли.

В состав стенда входят: шумоза-глушенное помещение 1; виброизолированный фундамент 2; вспомогательный фундамент 3; напорныетру-

динамическим слоем смазки имеет существенное преимущество по сравнению подшипником жидкостного трения с обычным слоем смазки.

Литература

1. Альпин А. Я. Пат. 2166136 РФ. Гидродинамический подшипник. Российское агентство по патентам и товарным знакам, 2001.

2. Хабаров А. А., Альпин А. Я., Кокотков Н. И. О возможности исключения громоздких и пожароопасных судовых систем циркуляцион-

бопроводы Оу125 и D 500 4; отводной трубопровод Dу50o 5; помещение воздухоподготовки 6; аппаратная 7.

На рабочем участке, внутри шу-мозаглушенного помещения, располагаются трубопроводы для установки испытываемых изделий. В аппаратной размещена система управления и контроля рабочих параметров стенда, а также многоканальная измерительно-анализирующая система.

Проектирование нового стенда велось на основе опыта, накопленного ПКБ «Севмаш» при создании унифицированного стенда, предназначенного для испытаний водяной

ной смазки подшипников жидкостного тре-ния//Судостроение. 2012. № 5.

3. Альпин А. Я., Воронцов Е. Ю., Кокотков Н. И., Хабаров А. А. Внутренняя циркуляция в смазочном слое — самый простой и эффективный способ маслоснабжения автономных подшипников жидкостного трения// Судостроение. 2014. № 2.

4. Хабаров А. А., Кокотков Н. И., Альпин А. Я. О необходимости и способе создания насосного эффекта в смазочном слое автономного опорного подшипника-насоса//Судострое-ние. 2014. № 6.

арматуры и гидрооборудования гидравлических систем на соответствие требованиям технических условий по ВШХ, гидродинамическому шуму, коэффициенту гидравлического сопротивления. Этот стенд успешно функционирует в ОАО «ПО «Сев-маш» с 2006 г. Техническое задание на проектирование, принципиальная схема и эскизный проект были согласованы с ФГУП «Крыловский ГНЦ» (Санкт-Петербург), система управления и контроля режимов работы спроектирована и изготовлена ОАО «НПО «Аврора».

В помещении воздухоподготовки размещены девять электровентиляторов малошумного исполнения производительностью от 40 до 11 000 м3/ч и кондиционер (рис. 3). Расход воздуха через рабочий участок регулируется подбором комбинации одновременно работающих электровентиляторов и байпассиро-ванием. Управление электровентиляторами осуществляется дистанционно от управляющего компьютера. Вся запорная арматура оснащена сигнализаторами с электрическими выходами. Информация о текущем состоянии электровентиляторов и

1. Схема испытательного стенда:

1 — шумозаглушённое помещение; 2 — виброизолированный фундамент; 3 — вспомогательный фундамент; 4 — напорные трубопроводы Оу125 и 0у500; 5 — отводной трубопровод 0у500; 6 — помещение воздухоподготовки; 7 — аппаратная

СТЕНД ДЛЯ АКУСТИЧЕСКИХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ АРМАТУРЫ СИСТЕМ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ВОЗДУХА

В. А. Некрасов, канд. техн. наук, П. В. Корунный, В. Н. Калинин, Д. А. Лужанский (ОАО «ПО «Севмаш», e-mail: smp@srvmash.ru) удк 629.5.018.008.26

СУДОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

СУДОСТРОЕНИЕ 3'2015

Рис. 2. Общий вид стенда АВиК

Рис. 3. Помещение воздухоподготовки

Рис. 4. Испытательный участок

Рис. 5. Система дистанционного управления оборудованием стенда и контроля параметров режимов испытаний

арматуры отображается на мнемосхеме монитора управляющего компьютера.

Система воздухоподготовки и подвода воздуха обеспечивает подачу на испытательный участок (рис. 4) воздуха со следующими параметрами: скорость 5—15 м/с; давление 84—107 кПа; температура 15— 35 °С; влажность 45—80%.

Кран-балка, которой оснащен стенд АВиК, позволяет устанавли-

вать на испытательном участке изделия массой до 2 т.

Все параметры режима испытаний контролируются с помощью соответствующих измерительных приборов с электрическими выходами, которые подключены к измерительному модулю системы управления, и отображаются на мнемосхеме монитора системы управления (рис. 5, передний план).

Рис. 6. Акустическая защита стенда:

1 — глушители ВШ; 2 — толстостенные трубы, покрытые мастикой; 3 — фундамент на амортизаторах; 4 — звукоизолированные стены; 5 — акустические ёмкости со звуко-рассеивающими элементами, покрытые мастикой; 6 — малошумные вентиляторы

Характеристики испытываемых изделий измеряются современной многоканальной измерительно-анализирующей системой, позволяющей выполнять измерения, оцифровку и обработку данных по всем каналам в реальном масштабе времени (рис. 5, задний план).

Результаты первичной акустической паспортизации стенда, выполненной с привлечением ФГУП «Крыловский ГНЦ», и опытно-промышленной эксплуатации показали, что стенд АВиК обладает уникальными собственными виброакустическими характеристиками — уровни собственного шума и вибрации с большим запасом удовлетворяют требованиям к испытательным стендам. Такие характеристики достигнуты благодаря применению в составе стенда многоуровневой акустической защиты (рис. 6).

Эффективное снижение собственных виброакустических помех стенда АВиК было обеспечено реализацией следующих мероприятий:

СУДОСТРОЕНИЕ 3'2015

СУДОЗОЕ ОоОРУДОЗААНИЕ

/ стенд размещен в непроизводственном цехе с усиленным собственным фундаментом;

У фундамент испытательного участка установлен на низкочастотных амортизаторах;

У электровентиляторы имеют малошумное исполнение;

/ все трубопроводы изготовлены из толстостенных труб и покрыты вибродемпфирующей мастикой;

У в напорном и отводном трубопроводах установлены угловые и прямоточные глушители воздушного шума;

В настоящее время к снижению уровня шума при работе запорно-регулирующей арматуры предъявляются все новые требования . Для предварительного моделирования используют численные расчеты. Хорошо развиты сеточные методы моделирования турбулентных течений, для моделирования которых используются подходы, основанные на нестационарных уравнениях Навье-Стокса осредненных по Рейнольдсу URANS с различными моделями замыкания. Другой подход — это метод крупных вихрей LES. Метод URANS не позволяет изучать мелкомасштабные пульсации, но дает возможность рассчитывать крупные вихревые структуры, а LES подход позволяет, но требует большие расчетные сетки.

При нестационарном движении вязкой жидкости образуются вихри, которые приводят к турбулентности. Пульсации давления в гидроакустике (гидродинамический шум) можно разделить на несколько типов [1—3]:

• кавитационный шум — шум от колебаний раздела поверхности жидкой и газообразной фазы (при наличии эффекта кавитации в потоке);

• вихревой шум — пульсации давления, образовавшиеся из-за изменения скорости потока (крупномасштабные вихри);

У в напорном и отводном трубопроводах установлены акустические ёмкости, внутри которых размещены звукорассеивающие элементы. Снаружи ёмкости покрыты вибродемпфирующей мастикой;

У шумозаглушённое помещение испытательного участка и помещение воздухоподготовки имеют кирпичные стены, облицованные снаружи звукоизолирующими, а изнутри звукопоглощающими панелями;

У для контроля скорости потока используется ультразвуковой расходомер с врезными датчиками, не вносящими искажений в поток;

• турбулентный шум — пульсации давления, образовавшиеся из-за турбулентности.

Таким образом, гидродинамический шум — не акустический шум в привычном понимании (когда пульсации давления малы и распространяются за счет свойств сжимаемости среды), а пульсации давления из-за крупных вихрей и турбулентных пульсаций [4—6].

В работе, которой посвящена данная статья, использовался URANS подход, и на его основе сделана попытка оценить области генерации шума с оценкой спектров крупномасштабных пульсаций. В первой части описана задача и методы исследования, во второй — анализ гидродинамического поля и оценка шумового поля.

Расчет проточной части кингстона. Рассматривается нестационарное течение в проточной части кингстона при заданных скоростях потока. Схема расчетной области приведена на рис. 1. Поток воды поступает по трубе во входную часть (большего диаметра), обтекает тарелку, удерживаемую на штоке (для увеличения жесткости штока введена дополнительная опора), затем поток поворачивает и поступает в выходную трубу. В процессе тече-

У на время испытаний всё неза-действованное при испытаниях цеховое оборудование отключается.

Таким образом, в ОАО «ПО «Севмаш» создан уникальный, единственный в России стенд, позволяющий проводить испытания всей номенклатуры арматуры вентиляции и кондиционирования воздуха на соответствие требованиям по ВШХ, аэродинамическим и акустическим сопротивлениям; достигнуты отличные характеристики по собственному шуму стенда; появилась возможность привлечения заказов на испытания от сторонни

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Машиностроение»