Гидравлическое сопротивление системы управления движением инспекционного снаряда с клапаном обтекаемой формы в газопроводе низкого давления

Аннотация

При разработке инспекционных снарядов для газопроводов низкого давления необходимо решить проблему обеспечения его равномерного движения под действием перекачиваемого газа. В настоящей работе был предложен подход к ее решению, основанный на изменении сечения центрального проточного канала снаряда за счет перемещения аксиально симметричного клапана вдоль оси канала. Рассматриваются два вида клапанов с каплевидной (сферической) и конической формами передней части. Выбор формы и размера клапана может быть сделан путем расчета сил, действующих на снаряд при протекании газа. Задача решалась методами вычислительной гидродинамики в предположении аксиальной симметрии течения. Газ считали сжимаемым. В результате расчетов было выяснено, что суммарная сила, действующая на клапан и стенки проточного канала, не зависит от его формы и может в зависимости от положения клапана меняться более чем в два раза. При этом оптимальная длина каплевидного клапана почти в два раза меньше конического. Таким образом, каплевидный клапан, несмотря на большую неоднородность обтекающего потока, в сравнении с коническим клапаном является более приемлемым для регулирования потока газа через центральный канал инспекционного снаряда.