Фундаментальные проблемы динамики и виброакустики в гидравлических и газовых системах машин и энергетических установок

Современные тепловые машины достигли высокой степени совершенства и дальнейшее их развитие, улучшение энергетических, ресурсных и эксплуатационных характеристик требует все больших усилий. Однако существующий сегодня алгоритм проектирования в большинстве рассматривает процессы в тепловых машинах в стационарной постановке, без учета динамических процессов, либо с их существенным упрощением. По мнению авторов заявки, учет динамических и виброакустических процессов в гидравлических и газовых системах машин и энергетических установок позволит обеспечить поиск резервов дальнейшего существенного развития тепловых машин и улучшение их работоспособности, функциональной и параметрической надежности. Концентрация внимания авторов на течении в гидравлических и газовых системах машин объясняется тем, что данный процесс является одним из наиболее распространённых физических явлений в сложных технических изделиях, таких как транспортные средства, их двигатели, оборудование и агрегаты технологического, медицинского и бытового назначения. Указанные течения определяют энергетическую эффективность процессов в рассматриваемых системах, их надёжность, работоспособность и управляемость. Поток жидкости или газа в современных сложных технических устройствах проходит через взаимосвязанную систему последовательных и параллельных каналов, течение в которых оказывает взаимное влияние друг на друга. Процессы, имеющие место в одних каналах, могут быть причиной образования дополнительных потерь, нестационарных нагрузок, шума или крупномасштабных отрывов потока в каналах, расположенных выше или ниже по течению. Отсутствие адекватного учета процессов виброакустического взаимодействия в агрегатах и узлах в составе сложных технических систем приводит к недостаточной эффективности работы машин, снижению ресурса, раннему выходу их из строя, высокой шумности работы. Предлагаемая работа направлена на создание научно-методических основ разработки комплекса средств исследования динамических процессов и виброакустики в гидравлических и газовых системах машин для повышения работоспособности, безопасности эксплуатации и функционирования систем за счет управления их параметрами, а также решение фундаментальной научной задачи изучения влияния нестационарных процессов на работу элементов тепловых машин и поиска эффективных инструментов управления ими. Полученные результаты могут иметь большую практическую значимость при проектировании и доводке широкого круга технических объектов: тепловых двигателей (поршневых, газотурбинных, ракетных и другие), элементов технологического оборудования различного назначения (энергетического, нефтегазового, строительного, машиностроительного, холодильного, медицинского и другие), всю номенклатуру регулирующей и запорной арматуры пневмопривода; систем транспортировки газа; пневмосистем транспортных средств; нагнетательных клапанов поршневых компрессоров; клапанных узлов газораспределения в двигателях внутреннего сгорания; регулирующих клапанов паровых турбин и т.п.