Właściwości dynamiczne linii hydraulicznych lotniczych napędów hydraulicznych

• Autorzy: Ułanowicz L.

Warianty tytułu

EN

Dynamic properties of hydraulic lines for fluid power transmission

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano wyniki analiz własności dynamicznych linii hydraulicznej uwzględniających efekt bezwładności cieczy płynącej w przewodzie sztywnym, jak i gięt-kim, efekt ściśliwości tej cieczy i efekt tarcia lepkiego. W rozważaniach potraktowano linię hydrauliczną jako czwórnik o dwóch wejściach i dwóch wyjściach, charakteryzujący się określoną macierzą transmitancji. Główne rozważania przeprowadzono dla modelu o zmiennej rezystancji. Podano rozwiązanie ogólne w funkcji operatora Laplace'a oraz adaptację modelu linii hydraulicznej dla przepływu turbulentnego i przepływu przez przewód o sprężystych ściankach. Wprowadzając odpowiednie uproszczenia do modelu o zmiennej rezystancji otrzymano kolejno model o stałej rezystancji i model linii bez strat.

EN

This paper presents the results of a hydraulic line dynamic properties analysis taking into account inertia of the fluid flowing in rigid and flexible lines, the compressibility effect for this fluid and the viscous friction effect. The following are described and analyzed: solution of the wave equation in the form binding four variables: pressure and flow rate at the line input, and pressure and flow rate and the line output; two of the above-mentioned variables should be regarded as independent (input) and the other two as dependent (output), the accuracy comparison of distributed parameters model to lumped parameters model with regard to applicability range in hydraulic systems analysis, pressure value at given installa-tion points as a response to rapid valve closing (transient response) or to valve opening (fluid hammer effect). In these considerations the hydraulic line is regarded as a two-port with two inputs and two outputs with a definite transmittance matrix. Main considerations concern the variable resistance model. A general solution is given as a function of the Laplace operator. Adaptation of the hydraulic line model to the turbulent flow and to the flow through a line with elastic boundaries is given. Introducing appropriate simplifications into the variable resistance model, the constant resistance model and lossless line model is obtained. Also, general solutions for three different lump parameter models are presented. Accuracy of individual methods are compared with examples for selected systems.

Słowa kluczowe

PL

napęd hydrauliczny; wydajność pompy; natężenie przepływu; pulsacja ciśnienia; linia hydrauliczna; ściśliwość oleju hydraulicznego; tarcie lepkie oleju hydraulicznego; oporność hydrauliczna; inertancja; kapacitancja; równanie ciągłości płynu; równanie zachowania ilości ruchu; uderzenie hydrauliczne

EN

fluid power transmission; delivery of a pump; flow rate; pressure fluctuation; hydraulic line; compressibility of hydraulic fluid; viscous friction of hydraulic fluid; hydraulic resistance; inertance; capacitance; fluid continuity equation; equation of fluid motion; fluid hammer

• Wydawca: Wydawnictwo Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych
• Rocznik: 2008
• Tom: nr 23
• Strony: 89--116
• Opis fizyczny: pol.,s.117--143ang.,Bibliogr.17poz.,rys.

Twórcy

autor

Ułanowicz L.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

Bibliografia

• 1. Astarita G., Marrucci G.: Principles of non-newtonian fluid mechanics. London, N.Y. McGraw-Hill 1974.
• 2. Brodgett R.E., King R.E.: Hydraulic system simulation using time-daly elements. “Journal of Basic Engineering” 1967, June.
• 3. Brown T.F.: The transient response of fluid lines. “Journal of Basic Engineering” 1972, December.
• 4. Brown T.F., Nelson S.E.: Step responses of liquid lines with frequency – dependent ef-fects of viscosity. “Journal of Basic Engineering” 1977, June.
• 5. Change Kuo Weng: Transmission of fluid power by pulsating – flow concept in hydrau-lic system. “Journal of Basic Engineering” 1975, June.
• 6. Chorin A.J., Morsden J.E.: A mathematical introduction to fluid mechanics. N.Y. Springer 1990.
• 7. Gelman A.S., Marczowa N.J.: Niestacjonarnyje kolebanija gidrawliczeskich linii. „Ma-szynostrojenie” 1971, nr 1.
• 8. Holmboe E.L., Rouleau W.T.: The effect of viscous shear an transients in liquid lines. Brown T.F.: The transient response of fluid lines. :Journal of Basic Engineering” 1967, March.
• 9. Mostkow M.A.: Prikladnaja gidromechanika. Goseniergoiydat 1963.
• 10. Oldenburger R., Goodson R.: Dynamika gidrawliczeskoj linii. Techniczeskije Sriedstwa Awtomatiki, II Kongriess IFAC, Nauka 1965.
• 11. PauChang Lu.: Introduction to the mechanics of viscous fluids. McGraw-Hill Book Comp. 1977.
• 12. Serwach A., Zwolak E.: Analiza hydraulicznego zasilacza stałociśnieniowego z zawo-rem przelewowym. IV Krajowa Konferencja Automatyki, tom VI, Kraków 1967.
• 13. Streeter V.L.: Waterhammer analysis with nonlinear frictional resistance. Proceedings of the first Australian Confereces “Hydraulics and Fluid Mechanics’, Pergamon Press 1964.
• 14. Tarko L.M.: Rascyiot dawlwnija w gidropriwodzie pri nieustanowliennym reżimie. „Stanki i instrument” 1969, nr 1.
• 15. Tarko L.M.: Udarnoje dawlenije pri ostanowkie gidropriwoda. „Stanki i instrument” 1983, nr 1.
• 16. Walker M.L., Kirkpatrick E.T.: Viscous dispersion in waterhammer. “Journal of Basic Engineering” 1966 December.
• 17. Zacharow J.E., Baranow W.N.: O wlianii pulsacji dawlenija na dwiżenie porsznia. Pniewno i giwroawtomatika, Nauka 1984.