Исследование параметров гидроэлектрического преобразователя для питания измерительно-передающих устройств

Авторы

  • Андрис Илмарович Матвеев РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева
  • Сергей Андреевич Андреев РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева

DOI:

https://doi.org/10.28983/asj.v0i7.529

Ключевые слова:

метод решетчатых уравнений Больцмана, вихри, гидродинамика, численное моделирование, конструктивные параметры расходомера, энергия потока воды

Аннотация

В статье обоснована целесообразность питания элементов телеметрических систем электрической энергией, получаемой посредством преобразования кинетической энергии воды в трубопроводах. Обоснованы конструктивные параметры вихревого устройства, обеспечивающие наиболее эффективное преобразование кинетической энергии воды. Определение этих параметров осуществлялось на компьютерной модели, в основу которой положен численный метод решения уравнений Больцмана (LBM, Lattice Boltzmann Method). В результате моделирования было установлено, что наиболее высокие значения вертикальной составляющей ускорения достигаются при радиусе препятствия в форме круга, установленного на расстоянии, превышающем удвоенную характеристическую длину трубы, а для обеспечения одновременно максимальных значений скорости и ускорения расстояние между препятствием и пьезоэлементом должно составлять 1,6…1,7 от характеристической длины трубы. При этом было отмечено, что частота вихреобразования растет с увеличением скорости потока и с уменьшением размеров препятствия.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Биографии авторов

Андрис Илмарович Матвеев, РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева

аспирант

Сергей Андреевич Андреев, РГАУ–МСХА имени К.А. Тимирязева

канд. техн. наук, доцент

Библиографические ссылки

1. Андреев С.А., Судник Ю.А., Матвеев А.И. Устройство для измерения количества потребленной жидкости. Патент РФ на полезную модель № 147360, опубл. 10.11.2014. Бюл. № 31, заявка № 2014116863 от 28.04.2014.
2. Бобцов А.А., Бойков В.И., Быстров С.В., Григорьев В.В. Исполнительные устройства и системы длямикроперемещений. – СПБ ГУ ИТМО, 2011. – 131 с.
3. Дещеревский О.А. Курсовая работа по дисциплине “Параллельное программирование” Моделирование гидродинамики методом решеточных уравнений Больцмана. – М., 2015. – 15 с.
4. Зубов В.Г. Механика. – М.: Наука, 1978. – 352 с. (серия «Начала физики»).
5. Кремлевский П.П. Расходомеры и счетчики количества веществ: справочник. – СПб: Политехника, 2002. – 409 с.
6. Лапин А.П., Дружков А.М., Кузнецова К.В. Вихревой метод измерения расхода: история вопроса и направления исследований // Вестник Южно-Уральскогогосударственного университета. Серия: Компьютерные технологии, управление, радиоэлектроника. – 2014. – С. 19–28.
7. Рутчин В.А. Пьезоэлемент как альтернативный источник энергии // Новые технологии – нефтегазовому региону: материалы Всерос. науч.-практ. конф. – Тюмень, 2014. – С. 208–211.
8. Самоловов Д.А., Губкин А.С. Вычислительные возможности метода решеточного кинетического уравнения Больцмана // Вестник Тюменского государственного университета. – 2014. – № 7. – С. 83–91.
9. Сейдагалиев М.К., Генаев Р.В. Метод генерации электричества с использованием пьезокерамических пластин // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. статей. – Новосибирск, 2015. – № 9(35). – С.225–229.
10. Amphiro Smart Water Meters, Amphiro AG, c/o ETH Zurich, WEV G217, Weinbergstrasse 56/58, CH-8092, Zurich Switzerland, Copyright 2013, Amphiro AG, 6 P,
11. Sukop M.C., Thorne D.T. Lattice Boltzmann modeling: an introduction for geoscientists and engineers. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2006. 172 с.

Загрузки

Опубликован

2018-07-18

Выпуск

Раздел

Технические

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)