Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Water hammer mitigation by internal rubber hose

Kubrak Michał

Archives of Civil Engineering

|

2024

|

Vol. 70, nr 1

275--288

EN

The aim of this research was to experimentally analyse the possibility of using a rubber hose placed inside a pipeline to mitigate the water hammer phenomenon. The experiments were conducted using a steel pipeline with an inner diameter of 53 mm and an EPDM rubber hose with a diameter of 6 mm. Hydraulic transients were induced by a rapid closure of the valve located at the downstream end of the pipeline system. In order to analyse the influence of steady-state flow conditions on the maximum pressure increase, measurements were carried out for different values of initial pressure and discharge. The experimental results indicate that placing a rubber hose inside a pipeline can substantially attenuate valve-induced pressure oscillations. It was observed that the initial pressure has a significant influence on the capacity of the rubber hose to dampen the water hammer phenomenon. Comparative numerical calculations were performed using the Brunone–Vitkovský instant acceleration-based model of unsteady friction. It was demonstrated that this approach does not allow satisfactory reproduction of the observed pressure oscillations due to the viscoelastic properties of the EPDM hose used in the tests.

PL

Celem przeprowadzonych badan była eksperymentalna analiza możliwości zastosowania węza gumowego umieszczonego wewnątrz rurociągu do łagodzenia zjawiska uderzenia hydraulicznego. Pomiary przeprowadzono wykorzystując stalowy rurociąg o średnicy wewnętrznej 53 mm i długości 48.5 m oraz wąż gumowy EPDM o średnicy 6 mm ułożony na całej długości rurociągu. Uderzenia hydrauliczne inicjowane były poprzez gwałtowne i całkowite zamknięcie zaworu znajdującego się na końcu układu. W celu przeanalizowania wpływu parametrów przepływów panujących w rurociągu w ruchu ustalonym na maksymalne przyrosty ciśnienia, pomiary przeprowadzono dla różnych wartości początkowego ciśnienia i natężenia przepływu. Wyniki eksperymentów wskazują, że umieszczenie węza gumowego w obszarze nieustalonego przepływu cieczy może skutecznie tłumic oscylacje ciśnienia podczas prostego, dodatniego uderzenia hydraulicznego. Zaobserwowano, że ciśnienie początkowe ma istotny wpływ na zdolność węza gumowego do tłumienia fal ciśnienia. Celem przeprowadzonych obliczeń numerycznych było sprawdzenie przydatności najczęściej wykorzystywanego w praktyce modelu tarcia nieustalonego (tzw. IAB Brunone–Vitkovský model) do symulowania analizowanego zjawiska. Wykazano, że podejście to nie pozwala na zadowalające odtworzenie obserwowanych oscylacji ciśnienia ze względu na lepkosprężyste właściwości użytego w badaniach węza EPDM.

2

Wybrane problemy uderzenia hydraulicznego w przewodach ciśnieniowych w świetle eksperymentów

Kodura A.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Inżynieria Środowiska

|

2019

|

z. 79

3--104

PL

Zjawisko uderzenia hydraulicznego jest przykładem ruchu nieustalonego w przewodach pod ciśnieniem. Początki opisu zjawiska sięgają pierwszej połowy XIX wieku. Na przestrzeni 200 lat, dzięki postępowi w metodach obserwacji, analizy i opisu matematycznego zjawisk, opracowano udoskonalone metody opisu przebiegu zjawiska. Tym niemniej, nadal można postawić szereg pytań szczegółowych, na które ciągle poszukiwane są odpowiedzi. W niniejszej monografii przedstawiono wybrane rozwiązania dotyczące nie w pełni rozpoznanych dotychczas problemów związanych z uderzeniem hydraulicznym. Omówione zagadnienia dotyczą wpływu rodzaju zamknięcia oraz długości przewodu za zamknięciem na przebieg zarówno prostego, jak i nieprostego uderzenia hydraulicznego oraz kwestii prędkości rozprzestrzeniania się fali uderzeniowej w medium dwufazowym ciecz-ciało stałe. Wszystkie omówione zagadnienia łączy jedno - ich analiza jest efektem wykonanych badań doświadczalnych na autorskich stanowiskach badawczych. W monografii opisano przeprowadzone badania eksperymentalne, stanowiące podstawę opisu analizowanych problemów. Opracowano zależności, pozwalające na wyznaczenie wielkości przyrostu ciśnienia podczas uderzenia hydraulicznego dla różnych typów zamknięć. W monografii zamieszczono także metodykę uwzględniania wpływu długości przewodu na przebieg zjawiska. Oba elementy są ważne z praktycznego punktu widzenia i mogą znaleźć zastosowanie w obliczeniach inżynierskich. W przypadku opisu uderzenia hydraulicznego w medium dwufazowym (szlamie), przeprowadzono analizę i wyprowadzono nową formułę dla obliczania prędkości fali ciśnienia. Opracowana została i zaprezentowana formuła uproszczona - będąca wynikiem analizy danych doświadczalnych.

EN

The water hammer phenomenon is an example of a transient flow in pressure pipes. The first description of the phenomenon was made at the beginning of the I 9th century. Over 200 years, due to advancement of methods, analysis and mathematical description of phenomena, the improved methods for describing the course of the phenomenon were developed. Nevertheless, a number of detailed questions that are still being sought after. In the monograph a subjective selection of not fully recognized problems related to hydraulic impact has been made. The issues discussed concerns about the impact of the type of closure and the length of the downstream pipe on the course of both simple and non-simple water hammer. Moreover, the issue of velocity of the shock wave propagation in a two-phase liquid-solid medium was considered. Ali the issues discussed focus on the major concept - their analysis is the result of experimental research carried out on the author’s research stands. The monograph discusses experimental research, which is the basis for describing the indicated problems. On the basis of a number of analysis, mathematical formulas were developed to determine the magnitude of pressure increase during the water hammer for different types of closures. The monograph also includes a methodology for taking into account the effect of length on the course of the phenomenon. Practically, both elements are important and can be used in engineering calculations. In the case of the description of a hydraulic impact of a sludge - a two-phase medium - an analysis was made and a new formula was derived for calculating the speed of the pressure wave. A simplified formula was developed and presented - the result of the analysis of experimental data.

3

Zagrożenia minowe na akwenach świata i skutki ich oddziaływania na konstrukcje statku

Szturomski B.

Logistyka

|

2015

|

nr 3

4757--4764, CD 1

PL

W pracy zamieszczono syntetyczny opis zagrożeń minowych na morzach i oceanach świata i skutki oddziaływań wybuchów podwodnych na konstrukcje statków morskich. Przedstawiono klasyfikację współczesnych min morskich świata. Przedstawiono klasyfikację wybuchów podwodnych i ich oddziaływania na kadłub statku. Opracowano wykres umożliwiający szacowanie skutków oddziaływania fali uderzeniowej na kadłub okrętu w funkcji masy ładunku TNT wg wzoru Cole’a.

EN

The paper presents description the effects of underwater mines explosions and effects of their interaction on structures of the ship. The classification of modern sea mines in the world and the classification of underwater explosions and their effects on the hull of the ship were presented Graph that allows estimation of the effects of the shock wave on the hull of the ship as a function of load mass TNT by Cole formula was created.

4

Blast wave and suspension system interaction - numerical approach

Baranowski P., Małachowski J.

Journal of KONES

|

2011

|

Vol. 18, No. 2

17-24

EN

The main aim of this paper is to present the effective example of coupled experimental and numerical tests. Moreover, a development process of a numerical model of a terrain vehicle suspension system is presented. Experimental tests were carried out on the machine Instron 8802 with an assistance of the high-speed camera Phantom v12. Obtained stress-strain curves were applied into the FE model to estimate material constants for Mooney-Rivlin constitutive rubber model and for numerical failure criterion. Geometry of the tire and other suspension elements were achieved using reverse engineering technology. Due to the fact that a tire is such a complex structure to be represented with numerical methods, it was important to develop a discrete model of tire as much similar to the real one as possible. Consequently, an exact tire cords pattern was implemented into the FE model of the tire, which was obtained by the assistance of a microscope and X-ray device. In the next step, numerical analyses were performed simulating the TNT explosion under the suspension system with a simplified motor-car body. Nonlinear dynamic simulations were carried out using the explicit LS-Dyna code, with central difference scheme with modified the time integration of the equation of motion. In order to simulate the blast wave propagation the Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) method and Arbitrary Lagrangian-Eulerian formulation with Jones Wilkins Lee (JWL) equation defining the explosive material were used. Finally, results from both approaches were compared.

5

Analiza wytrzymałościowa kadłuba pojazdu morskiego obciążonego falą ciśnienia od niekontaktowego wybuchu podwodnego

Dobrociński S., Szturomski B., Flis L.

Systems : journal of transdisciplinary systems science

|

2004

|

Vol. 9, No. sp. I

319-324

PL

Celem pracy było określenie stanu deformacji i naprężenia w stalowej konstrukcji pojazdu morskiego specjalnego przeznaczenia, pływającego na wodzie spokojnej, wywołanego falą ciśnienia od niekontaktowego podwodnego wybuchu miny. W odpowiedzi na zadane obciążenia, konstrukcja ulega trwałym deformacjom, a naprężenia osiągają wartości bliskie granicy wytrzymałości.

EN

The aim of the investigation was to determine the state of deformation and stress in a special-purpose maritime vehicle floating in calm water, caused by the pressure wave from non-contact underwater mine explosion. !n response to the given loads the structure undergoes plastic deformation, and stress values reach the strength limits.