Experimental integral regulating parameters of a bladder-type hydraulic accumulator
Date
2020-02-10
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Lviv Politechnic Publishing House
Abstract
Застосування гідроакумуляторів значно зменшує частоту включень насосів, суттєво збільшуючи
ресурс їх роботи. Основними факторами, що впливають на регулювальні параметри гідроакумуляторів,
є характеристики газових процесів, що відбуваються під час стиснення та розширення
газового середовища.
Удосконалено методику експериментального визначення інтегральних регулювальних характеристик
гідроакумулятора мембранного типу, а також експериментального визначення показника
політропи газових процесів в гідроакумуляторі шляхом одночасного визначення в режимі онлайн
зміни тиску повітря в гідроакумуляторі та об’єму витісненої з гідроакумулятора рідини. Виготовлено
стенд для експериментального дослідження перехідних газових процесів у баці гідроакумулятора
мембранного типу.
Експериментальні залежності абсолютного тиску повітря в гідроакумуляторі від його об’єму з
достатньою для практики точністю можуть бути описані найпростішими степеневими залежностями,
тобто описані за моделлю ідеального газу. Для чотирьох послідовних циклів розрядки дослідного
гідроакумулятора за незмінного ступеня відкриття запірно-регулювального пристрою на виході
трубопроводу отримано відносно незначні, але систематичні зміни інтегральних регулювальних
характеристик гідроакумулятора, а саме: збільшення регулювального об’єму на 6,0 % (від циклу
№ 1 до циклу № 4), зменшення часу розрядки гідроакумулятора на 3,6 % та збільшення середньої
об’ємної витрати води на виході з гідроакумулятора на 10,0 %. Отримано систематичне зменшення
для кожного наступного циклу розрядки значення показника політропи газового процесу
від 2,07 для циклу № 1 до 1,945 для циклу № 4. Отримані систематичні зміни пояснено наявністю
перехідних термодинамічних процесів у газовому середовищі гідроакумулятора до встановлення
динамічної рівноваги із зовнішнім середовищем.
Main factors influencing the regulating parameters of gas-charged hydraulic accumulators are thermodynamic processes occurring during the gas compression and expansion. Method of experimental determination of the polytropic index of gas processes in the hydraulic accumulator is improved. An experimental setup was installed for the investigation of integral regulating parameters of the bladder-type hydraulic accumulator. The parameters of non-stationary expansion of the air in the accumulator's shell during its operation with a simple short pipeline are experimentally investigated and analyzed. Polytropic index was regularly decreasing in the cycles #1 to #4 from 2.07 to 1.95. Storage volume of hydraulic accumulator, at the same time, increased on 6.0% while discharge time decreased on 3.6 %. Obtained experimental trends are explained by the transient thermodynamic processes in the gas inside the hydraulic accumulator before the dynamic equilibrium with the external environment is established.
Main factors influencing the regulating parameters of gas-charged hydraulic accumulators are thermodynamic processes occurring during the gas compression and expansion. Method of experimental determination of the polytropic index of gas processes in the hydraulic accumulator is improved. An experimental setup was installed for the investigation of integral regulating parameters of the bladder-type hydraulic accumulator. The parameters of non-stationary expansion of the air in the accumulator's shell during its operation with a simple short pipeline are experimentally investigated and analyzed. Polytropic index was regularly decreasing in the cycles #1 to #4 from 2.07 to 1.95. Storage volume of hydraulic accumulator, at the same time, increased on 6.0% while discharge time decreased on 3.6 %. Obtained experimental trends are explained by the transient thermodynamic processes in the gas inside the hydraulic accumulator before the dynamic equilibrium with the external environment is established.
Description
Keywords
гідроакумулятор, нестаціонарне розширення, регулювальний об’єм, показник політропи, hydraulic accumulator, non-stationary expansion, storage volume, polytropic index
Citation
Experimental integral regulating parameters of a bladder-type hydraulic accumulator / Volodymyr Zhuk, Orest Verbovskyi, Ihor Popadiuk, Yaryna Voron // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 1. — P. 73–80.