Моделирование гидравлических характеристик дренажного клапана и разрывного фитинга авариестойкой топливной системы летательного аппарата
(Стр. 37-44)

В статье рассмотрены способы определения гидравлических сопротивлений агрегатов авариестойкой топливной системы (АСТС). Дано подробное описание необходимости создания таких топливных систем для современных вертолетов. Разработка таких систем сегодня невозможна без применения технологий математического моделирования, которые позволяют качественно решать вопросы, возникающие в процессе проектирования. Для получения точных результатов исследования необходимо иметь полное описание всех элементов и агрегатов системы. Рассмотрены способы определения гидравлических характеристик элементов АСТС с применением коэффициента сопротивления, справочной литературы и CFD-кодов. В качестве исследуемых агрегатов АСТС в статье были изучены дренажный клапан и разрывной фитинг. Был выполнен гидравлический расчет данных элементов АСТС, приведены результаты моделирования в программном комплексе ANSYS CFX. В качестве результатов расчета разрывного фитинга, также показаны поля распределения давления полного и статического, скорости и линий тока. Рассмотрена экспериментальная установка для валидации результатов, полученных при использовании метода математического моделирования, а также приведена методика проведения натурного эксперимента по определению гидравлического сопротивления агрегата. Подготовлены материалы для включения в одномерную математическую модель авариестойкой топливной системы.

Напреенко К.С., Савельев Р.С., Трофимов А.А., Ламтюгина А.В., Зинина А.И., (2020), МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДРЕНАЖНОГО КЛАПАНА И РАЗРЫВНОГО ФИТИНГА АВАРИЕСТОЙКОЙ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА. Computational nanotechnology, 3 => 37-44. DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-3-37-44

Маковецкий М.Б., Пугачев Ю.Н. Основные требования к авариестойкой топливной системе вертолета // 14-я Междунар. конф. «Авиация и космонавтика - 2015». 16-20 ноября 2015 г. М.: Тезисы. Тип. «Люксор», 2015. 520 с.
Пермяков С.Н., Савельев Е.А. Исследование проблем создания авариестойкой топливной системы вертолета // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2014. Т. 16. № 1 (5).
Маковецкий М.Б., Пугачев Ю.Н., Смагин Д.И., Ткаченко И.О. Обеспечение нового качества авиатехники. Проектирование, изготовление и испытания мягких топливных баков авариестойкой топливной системы вертолетов // Качество и жизнь. 2018.
Идельчик И. Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / под ред. М.О. Штейнберга. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672 с.: ил.
Киреев В.Н., Низамова А., Урманчеев С.Ф. Гидравлическое сопротивление течения термовязкой жидкости в плоском канале переменного сечения // Journal of Physics Conference Series. February 2019. 1158(3):032014. DOI: 10.1088/1742-6596/1158/3/032014.
Аверьянов И.О., Зинин А.В., Кузнецов В.М. и др. Задача проектирования авариестойкой топливной системы вертолета // Матер. XXII междунар. симпозиума «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред» им. А.Г. Горшкова. Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет). М.: ООО «ТРП», 2016.
Титаренко В.Б. Расчет статической характеристики обратного клапана в программном комплексе FlowVision // Молодой ученый. 2018. № 26 (212). С. 22-28.
Ахмедзянов Д.А., Кишалов А.Е. Расчеты сложных геометрических моделей узлов авиационных ГТД в программном комплексе ANSYS CFX // Вестник Уфимского гос. авиационного техн. ун-та. 2009.
Абдулин А.Я., Проскурина Н.Б., Сенюшкин Н.С., Ямалиев Р.Р. Оценка возможности использования программного комплекса ANSYS CFX при расчете центробежных компрессоров // Вестник Воронежского гос. техн. ун-та. 2011.
Ахмедзянов Д.А., Кишалов А.Е., Суханов А.В., Маркина К.В. Применение ANSYS CFX для получения характеристик осевых компрессоров ГТД // Вестник Уфимского гос. авиационного техн. ун-та. 2012.
Стрелец Д.Ю., Смагин Д.И., Старостин К.И. и др. Повышение качества расчета параметров воздуха в пассажирских зонах ближне-среднемагистрального самолета путем взаимодействия одномерного (Simintech) и трехмерного (Логос) программных комплексов // Computational nanotechnology. 2018. № 4. С. 35-40.
Unlu D., Cappuzzo F., Broca O., Borrelli P. Minimizing aircraft ECS bleed off-take - virtual integrated aircraft applications. SAE Int. J. Aerosp. 2016. No. 9 (1). DOI:10.4271/2016-01-2054.
Jian F.U., Mare J.-Ch., Liming Y.U., Yongling F.U. Multi-level virtual prototyping of electromechanical actuation system for more electric aircraft. Chinese Journal of Aeronautics. 2018. No. 31 (5). Pp. 892-913. DOI: 10.1016/j.cja.2017.12.009.
Hong-xin Wang, Yao-xing Shang, Jiang-He Jia, Zong-Xia Jiao. Simulation and analysis for users flow requirements of aircraft hydraulic system based on AMESim. Conference: 2016 IEEE/CSAA International Conference on Aircraft Utility Systems (AUS). DOI: 10.1109/AUS.2016.7748165.
Патент № RU 197 570 U1 «Дренажный клапан». https://yandex.ru/patents/doc/RU197570U1_20200513
Сатин А., Савельев Р., Смагин Д. и др. Приложение SimInTech Software для оптимизации параметров топливной системы перспективного вертолета // Сеть конференций MATEC 304, 04016. 2019.
Патент № RU 198 380 U1 «Разрывной фитинг». https://yandex.ru/patents/doc/RU198380U1_20200702
Бадерников А.В., Пиралишвили Ш.А., Гурьянов А.И. Результаты численного моделирования процессов горения в вихревой камере // Сеть конференций MATEC 209, 00023. 2018.
Яблоков А., Янин И., Данилишин А., Зуев А. ANSYS CFX численное исследование ступеней центробежного компрессора с малым коэффициентом расхода // Сеть конференций MATEC 245, 09002. 2018.
Benner P., Gugercin S., Willcox K.E. A survey of projection-based model reduction methods for parametric dynamical systems. SIAM Review. June 2015. No. 57 (4). Pp. 483-531. DOI: 10.1137/130932715.
Молчанов А. Численный метод решения уравнений Навье-Стокса. Март 2019. DOI: 10.31219/osf.io/zf3j2/

Математическая модель, дренажный клапан, разрывной фитинг, гидравлические потери, авариестойкая топливная система, вертолет.