Model and experimental analysis of influence of selected parameters of hydraulic line on displacement pump pressure pulsations damping

• Autorzy: Rabsztyn Dominik , Klarecki Klaudiusz

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0054.4459

Warianty tytułu

PL

Modelowa oraz doświadczalna analiza wpływu wybranych parametrów przewodu hydraulicznego na zjawisko tłumienia pulsacji ciśnienia pompy wyporowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Among practitioners, the prevailing view is that the use of a discharge line made of an elastic hose allows users not only to isolate the pump unit from the rest of the system for transferred vibrations, but also to obtain the passive damping of pressure pulsation generated by the pump flow rate pulsation. The objective of the model and experimental research described in this article was to confirm or disprove the common opinion that a discharge line with an elastic hose is a sufficient element to damp the pressure pulsation caused by the displacement pump. The article presents experimental studies of the influence of various hydraulic lines on pressure pulsation damping. The research was carried out in the time and frequency domains. A mathematical model of a hydraulic long transmission line is also presented and an analysis of the parameters of hydraulic lines affecting the amplification or damping of pump pressure pulsations was carried out.

PL

Wśród praktyków dominuje pogląd, że zastosowanie linii tłocznej zbudowanej z odcinka przewodu elastycznego pozwala nie tylko odizolować zespół pompowy od reszty układu pod kątem przenoszonych drgań, ale także uzyskać efekt pasywnego tłumienia pulsacji ciśnienia generowanej przez pulsację wydajności pompy wyporowej. Celem przedstawionych w niniejszym artykule badań modelowych oraz eksperymentalnych było potwierdzenie lub obalenie powszechnego przekonania, że sama linia tłoczna z przewodem elastycznym jest wystarczającym elementem tłumiącym pulsację ciśnienia, spowodowaną pulsacją wydajności pomp wyporowych. W artykule przedstawiono wyniki przeprowadzonych analiz wpływu przewodów hydraulicznych o różnych parametrach geometrycznych i sztywnościach na tłumienie pulsacji ciśnienia. Wyniki badań przeanalizowano w domenie czasu oraz domenie częstotliwości.

Słowa kluczowe

EN

pressure pulsation; hydraulic line; hydraulic drive; pressure pulsation damping

PL

pulsacja ciśnienia; linia hydrauliczna; napęd hydrostatyczny; tłumienie pulsacji ciśnienia

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Journal of KONBiN
• Rocznik: 2024
• Tom: Vol. 54, iss. 1
• Strony: 1--19
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rabsztyn Dominik

• Silesian University of Technology (Politechnika Śląska), Poland

• https://orcid.org/0000-0001-8447-3398

autor

Klarecki Klaudiusz

• Silesian University of Technology (Politechnika Śląska), Poland

• https://orcid.org/0000-0002-9301-0114

Bibliografia

• 1. S. Skaistis, Noise Control of Hydraulic Machinery, New York and Basel: Marcel Dekker, Inc., 1988.
• 2. E. Mucchi, A. Rivola, G. Dalpiaz, „Modelling Dynamic Behaviour and Noise Generation in Gear Pumps: Procedure and Validation”, Applied Acoustic, vol. 77, 2014, pp. 99–111.
• 3. W. Fiebig, K. Harla, “Badanie przenoszenia drgań przez przewody hydrauliczne”, Hydraulika i Pneumatyka, vol. 1, 2010, pp. 24–27 (in Polish).
• 4. W. Fiebig, M. Korzyb, “Vibration and Dynamic Loads in External Gear Pumps”, Archives of Civil and Mechanical Engineering, vol. 15, 2015, pp. 680–688.
• 5. D.G. Gorman, J.M. Reese, Y.L. Zhang, “Vibration of a Flexible Pipe Conveying Viscous Pulsating Fluid Flow:, Journal of Sound and Vibration, vol. 230 no. 2, 2000, pp. 379–392.
• 6. Z. Kudźma, J. Rutański, M. Stosiak, “Wahania wydajności pomp wyporowych w układach z hydrauliczną linią długą”, Inżynieria Maszyn, vol. 19, no. 2, 2014, pp. 71-82.
• 7. G.M. Makaryants, A. B. Prokofiev, E. V. Shakhmatov, “Vibroacoustics Analysis of Punching Machine Hydraulic Piping”, Procedia Engineering, vol. 106, 2015, pp. 17-26.
• 8. L. Rodionov, P. Rekadze, “Experimental Vibroacoustic Research of a Gear Pump Made of Different Materials”, Procedia Engineering, vol. 176, 2017, pp. 636–644.
• 9. D. Rabsztyn, K. Klarecki, “Experimental Tests of Pressure Pulsation of Gear Pumps”, In: International Conference on Renewable Energy Sources-Research and Busines, Springer, Cham, 2016, pp. 461-469
• 10. J. Felsenthal, “Pulsation: Cause and Solution”, Pumps & Systems, vol. 7, 2006, pp. 22–24.
• 11. V. L. Beynart, „Pulsation Dampening in Suction and Discharge System for PD pumps”, World Pumps, vol. 9, 1999, pp. 20–24.
• 12. P. Cichoń, Z. Kudźma, E. Palczak, M. Stosiak, „Udział akumulatora w stanach przejściowych i quasi ustalonych układów hydraulicznych, Maszyny i pojazdy dla budownictwa i górnictwa skalnego, Konferencja naukowo-techniczna, Wrocław, 20-21 września 2012, Wrocław, SIMP Ośrodek Doskonalenia Kadr, pp. 251–261 (in Polish).
• 13. M. A. Corbo, C. F. Stearns, “Practical Design Against Pump Pulsations”, Proceedings of the XXII International Pump Users Symposium, 2005 , pp. 137–177.
• 14. Z. Kudźma:, Tłumienie pulsacji ciśnienia i hałasu w układach hydraulicznych w stanach przejściowych i ustalonych. Wrocław: Wroclaw University of Technology Publishing House, 2012 (in Polish).
• 15. M. Stosiak, P. Szmolke, “Wybrane metody redukcji pulsacji ciśnienia w układach hydraulicznych”, Napędy i Sterowanie, vol. 12, 2017, pp. 84-89.
• 16. M. Stosiak, Identyfikacja oddziaływania drgań i metody ich redukcji w wybranych zaworach hydraulicznych. Wrocław: Wroclaw University of Technology Publishing House, 2015 (in Polish).
• 17. D. Rabsztyn, K. Klarecki, „Analysis of impact of rotation speed changes on pressure pulsation of positive displacement pump”, Journal of KONBiN, vol. 53, no 3, s.1-14, DOI:10.5604/01.3001.0053.9056
• 18. M. Yuzhen, H. Lei, Z. Wenkui, Z. Lishan, “Propagation Characteristics of Pressure Pulsation in Hydraulic Hose”, Journal of Physics: Conference Series, vol. 2095, 2021 5th International Conference on Electrical, Automation and Mechanical Engineering (EAME 2021) 17-18 September 2021, Guangzhou, China Citation Yuzhen Meng et al 2021 J. Phys.: Conf. Ser. 2095 012088, DOI 10.1088/1742-6596/2095/1/012088
• 19. Z. Zarzycki, “Modeling of Dynamic Hydraulic Properties of Closed Pipes”. Theoretical and Applied Mechanics, vol. 4, no. 27, 1989, pp. 625-634 (in Polish).
• 20. Z. Zarzycki, Simulation of Transient Flows in a Hydraulic System with a Long Liquid Line. Journal of Theoretical and Applied Mechanics, vol. 45, no .4 (2007), s. 853-871

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).