Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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

Rabsztyn Dominik, Klarecki Klaudiusz

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

1--19

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.

2

The role of the CFD modelling in the shape optimization of the pressure pulsations dampers

Cyklis P., Młynarczyk P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 2-M

11--18

EN

Pressure pulsations in volumetric compressors systems have an important influence on the compression power and reliability. This problem occurs not only in huge compressor systems, as in the natural gas piping, in gas mines or national transport systems, but also in a small refrigeration compressors in domestic applications. Nowadays, it is necessary to develop pressure pulsation damping elements which will be effective for different mass flow rate values. One of the solutions are passive damping elements in the form of various types of nozzles. In addition to the decrease of pressure pulsations value, the result is also an increase in power consumption of the compression. Therefore, shape optimization is necessary. In the article the possibility of optimizing the shape of such elements using computational simulations is discussed.

PL

Pulsacje ciśnienia w instalacjach sprężarek wyporowych mają duży wpływ na ich moce sprężania oraz niezawodność. Problem ten pojawia się nie tylko w dużych systemach sprężarkowych, jak na przykład w sprężarkach gazu ziemnego w kopalniach i rurociągach transportowych, ale również w małych sprężarkach chłodniczych w zastosowaniach domowych. Aktualnie konieczne jest opracowanie elementów tłumiących pulsacje ciśnienia dla różnych wartości strumienia przepływającego czynnika. Jednym z rozwiązań są pasywne elementy tłumiące w postaci różnego rodzaju zwężek. Poza spadkiem wartości pulsacji ciśnienia efektem jest również wzrost poboru mocy sprężania. Wymagana jest więc optymalizacja kształtu takich elementów. Niniejszy artykuł rozważa możliwość przeprowadzania optymalizacji kształtu pasywnych tłumików pulsacji ciśnienia przy pomocy symulacji komputerowych.

3

Nozzle suppressed pulsating flow CFD simulation issues

Cyklis P., Młynarczyk P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2015

|

Y. 112, iss. 1-M

21--29

EN

Pressure pulsations in volumetric compressor manifolds are one of the most important problems in compressor operation. These problems occur not only in huge compressor systems such as those used in natural gas piping in gas mines or national transport systems, but also in small refrigeration compressors found in domestic applications. Nowadays, systems require a new approach since in all applications, variable revolution speed compressors are introduced. Mufflers designed in a conventional way on the basis of the Helmholtz theory only have good pressure pulsation damping action within the designed frequency range. In the case of revolution speed change, the reaction of the damper designed according to the Helmholtz theory may be insufficient. Therefore, any innovative ideas for pressure attenuation is welcomed by the compressor industry. One of the possibilities to attenuate pressure pulsations over a wide range of frequencies is the introduction of specially shaped nozzles in the gas duct flow directly after the compressor outlet chamber. It is obvious that the nozzle attenuates pressure and flow pulsations due to energy dissipation, but at the same time, it also raises the requirement for the pumping power of the compressor. The estimation of nozzle pulsation attenuation may be assessed using CFD simulation. In the paper, the influence of the time step and viscous models choices have been shown. The differences between viscous and inviscid gas models have been shown.

PL

Pulsacje ciśnienia w instalacjach sprężarek wyporowych są jednym z najważniejszych problemów w eksploatacji sprężarek. Problem ten pojawia się nie tylko w dużych systemach sprężarkowych, jak na przykład w sprężarkach gazu ziemnego w kopalniach i rurociągach transportowych, ale również w małych sprężarkach chłodniczych w zastosowaniach domowych. Aktualnie te systemy wymagają nowego podejścia, jako że we wszystkich zastosowaniach wprowadzane są sprężarki o zmiennych prędkościach obrotowych. Tłumiki projektowane zgodnie z teorią Helmholtza mają dobre wskaźniki tłumienia pulsacji tylko w projektowym zakresie częstotliwości. W przypadku zmian prędkości obrotowej sprężarki działanie tłumika opartego na teorii Helmholtza może być niewystarczające. Dlatego każda innowacyjna technika tłumienia pulsacji ciśnienia jest oczekiwana przez przemysł sprężarkowy. Jedną z możliwości tłumienia pulsacji w szerokim zakresie jest zastosowanie zwężek kształtowych wprowadzonych bezpośrednio na tłoczeniu sprężarki. Oczywiście zwężka taka ogranicza pulsacje, powodując jednak równocześnie zwiększenie mocy potrzebnej do sprężania czynnika. Ocena efektywności tłumienia pulsacji ciśnienia może być oceniona na podstawie wyników symulacji CFD. W pracy pokazano wpływ modelu gazu lepkiego i doboru kroku czasowego na wyniki symulacji. Przedstawiono także różnice w wynikach dla gazu ściśliwego i nieściśliwego.

4

Passive pressure pulsation damping using shaped nozzles

Cyklis P., Młynarczyk P.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Mechanika

|

2014

|

z. 86 [290], nr 3

319--326

EN

Pressure pulsations in intake and outlet systems of positive-displacement compressors are one of the most important problems in compressed gas pipelines. This problem occurs not only in huge compressed systems, such as the natural gas piping in gas mines or national gas transport systems, but also in small refrigeration compressors in domestic applications. Nowadays systems require new approach since in all applications the variable rotational speed compressors are introduced. The mufflers designed in a conventional way on the basis of the Helmholtz theory are effective only for specific frequency range. In case of variable rotational speed the reaction of such damper may be insufficient. Therefore, any innovative ideas for pressure pulsating damping are welcomed by the compressor industry. One of the possible solutions to attenuate pressure pulsation over a wide range of frequencies is the introduction of shaped nozzles just after the compressor outlet chamber. It is obvious that the nozzle attenuates pressure pulsation, but simultaneously the requirement for the driving power of the compressor rises. The main subject of this paper is to show that using properly shaped nozzles one can achieve pressure pulsation damping, with insignificant influence on the compressor power consumption. The results of experimental investigations and some results of CFD analyses are shown in the paper, with indication for the best construction of the nozzle shape.

PL

Pulsacje ciśnienia w układach wlotowych i wylotowych sprężarek wyporowych są jednym z największych problemów obecnych w rurociągach sprężonego gazu. Problem ten występuje nie tylko w wielkich układach sprężających, jak rurociągi tłoczne gazu ziemnego w kopalniach gazu lub państwowych systemach transportu gazu, ale również przy codziennym użytkowaniu małych sprężarek chłodniczych. Obecnie wymagane jest nowe podejście do tego typu systemów wynikające z coraz większego zastosowania sprężarek o zmiennej prędkości obrotowej. Tłumiki projektowane w konwencjonalny sposób, na bazie teorii Helmholtza, są skuteczne tylko dla konkretnego zakresu częstotliwości. W przypadku sprężarek o zmiennej prędkości obrotowej działanie takiego tłumika może być niewystarczające. Przemysł sprężarkowy jest więc nastawiony na innowacyjne pomysły z zakresu tłumienia pulsacji ciśnienia. Jednym z możliwych rozwiązań tłumienia pulsacji ciśnienia w szerokim zakresie częstotliwości jest wprowadzenie specjalnie ukształtowanych dysz bezpośrednio za komorą wylotową sprężarki. Oczywistym jest tłumienie pulsacji ciśnienia przez dyszę w wyniku rozpraszania energii jednakże zarazem wzrasta zapotrzebowanie sprężarki na moc napędową. Tematem niniejszego artykułu jest wykazane, że przy użyciu odpowiednio ukształtowanych dysz można osiągnąć tłumienie pulsacji ciśnienia zarazem nie zwiększając stanowczo poboru mocy. Wyniki badań eksperymentalnych oraz kilka wyników analiz CFD przedstawiono w artykule, ze wskazaniem na kilka najlepszych rozwiązań kształtu dyszy.

5

CFD analysis of the impulse flow damping by the specially shaped nozzle

Młynarczyk P.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2013

|

R. 110, z. 1-M

255--261

EN

The vibrations and noise caused by pressure pulsations are one of the major problems in volumetric compressors manifolds. There is still no easy solution for this problem. Passive damping of those pulsations is possible using specially shaped nozzle placed in place of the straight tube. Experimental analysis of the pressure pulsations damping caused by a nozzle is possible however only some arbitrary chosen nozzle shapes can be investigated. The analysis of damping of the impulse flow by the nozzle using CFD simulation is more general and gives the possibility to estimate the nozzle influence on the pulsating flow in theoretical way, so many different shapes can be investigated. In this paper examples of impulse flow damping factors for three different nozzles have been shown.

PL

Wibracje i hałas powodowane pulsacjami ciśnienia są jednym z głównych problemów pojawiających się przy eksploatacji układów sprężonego powietrza. Wciąż nie ma prostego rozwiązania dla tego typu problemów. Pasywne tłumienie tych pulsacji można osiągnąć wykorzystując dysze o specjalnym kształcie. Artykuł prezentuje próbę symulacji impulsu jednostkowego poprzez trzy typy elementów tłumiących oraz opisuje wpływ kształtu elementu na pulsacje ciśnienia występujące w układzie.