АНАЛИЗ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАБОЧЕЙ СРЕДЫ И КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КЛИНОВОЙ ЗАДВИЖКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ FSI-РАСЧЕТОВ

М. М. Закирничная, И. М. Кульшарипов

Аннотация


Проведен анализ взаимодействия рабочей среды и конструктивных элементов клиновой задвижки ЗКЛ2 250-25 с учетом влияния технологических параметров потока на напряженно-деформированное состояние конструктивных элементов клиновых задвижек с использованием программных комплексов (ПК) ABAQUS и FLOWVISIONс применением расчетов по технологии FSI (Fluid-structureinteraction-взаимодействие «жидкость-конструкция») в процессе закрытия запорного органа - клина. Определены основные параметры, влияющие на срок службы конструктивных элементов запорной арматуры. На первом этапе были проведены FSI-расчеты клиновой задвижки ЗКЛ2 250-25 (Ду- 250 мм, Ру - 2,5 МПа) с использованием возможностей ПК FLOWVISION и ABAQUS в процессе перемещения клина и движения потока жидкости. В ПК ABAQUS был подготовлен рабочий проект для перемещения клина: импортирована модель клина, присвоен материал (сталь 20Л), заданы граничные условия, произведено разбиение на конечные элементы, задана интерфейсная поверхность, сгенерирован INP-файл. В ПК FLOWVISION была подготовлена модель прохождения жидкости (мазута) через проточную часть клиновой задвижки ЗКЛ2 250-25, импортирован клин в качестве подвижного тела, построена конечно-разностная сетка. На входе в проточную часть задавалось давление 1, 1,6 и 2,5 МПа. После окончания расчетов был получен ODB-файл для ПК ABAQUS, в котором содержится информация о перемещении клина и его деформациях в состоянии от полного открытия проходного сечения задвижки до полного его перекрытия клином. В результате для рабочей среды мазута при температуре 100 °С и давлениях 1, 1,6 и 2,5 МПа были получены напряжения, возникающие в зацепах клина, максимальные значения которых составили 92, 155 и 246 МПа, соответственно. Полученные значения напряжений при перемещении клина в дальнейшем, возможно, использовать для расчета срока службы клиновых задвижек.

Ключевые слова


клиновая задвижка;напряженно-деформированное состояние;срок службы;метод конечных элементов;метод конечных разностей;ABAQUS;FLOWVISION;FSI;wedge gate valve;stress-strain state;life;finite element method;finite difference method;ABAQUS;FLOWVISION;FSI;

Полный текст:

PDF

Литература


Закирничная М. М., Чернова А. Ю., Кульшарипов И. М. Оценка влияния технологических параметров потока на остаточный ресурс задвижки ЗКЛ2 300-25// Нефтегазопереработка -2015: материалы междунар. науч.-практ. конф./ ГУП «Институт нефтехимпереработки РБ». Уфа, 2015. С. 259-260.

Иванова Е. И., Закирничная М. М. Влияние местного сопротивления в виде запорной арматуры на изменение гидродинамики потока в трубопроводе //Нефтегазовое дело. 2006. Т. 4, № 2. С. 64-70.

Закирничная М. М., Кульшарипов И. М. Применение современных программных комплексов при моделировании гидродинамических процессов в проточной части клиновых задвижек // Химическая техника. 2012. № 4. С. 16.

Иванова Е. И., Закирничная М. М. Моделирование течения потока газа через задвижку ЗКЛ2-150-40 при различных положениях клина //Мировое сообщество: проблемы и пути решения. Уфа, 2007. С. 53-55.

Закирничная М. М., Гатин Р. Н., Белова Е. О. Анализ уровня дополнительной нагрузки в зоне ввода сырья ректификационной колонны при учете гидродинамики // Нефтегазовое дело. 2007. Т. 5, № 2. С. 134-136.

Особенности моделирования газодинамики потока метана с абразивными частицами в трубопроводе с использованием ПК FLOWVISION/ М. М. Закирничная, И. Ю. Адеев, Т. И. Передерей, Г. Ф. Исанчурина // Поколение будущего: Взгляд молодых ученых - 2015: сб. науч. ст. 4-й /Междунар. молодежной науч. конф. Курск, 2015. С. 111-117.

Дементьев В. А., Закирничная М. М. Изучение газодинамики движения среды в шлемовом трубопроводе отпарной колонны с использованием программы FLOWVISION// Мировое сообщество: проблемы и пути решения. Уфа: 2007. С. 259.

Прогнозирование усталостной прочности рабочих колес центробежных насосных агрегатов с помощью решений SIMULIA: ABAQUS, FE-SAFE и комплекса гидродинамического анализа FLOWVISION/ С. Тропкин, А. Девятов, А. Винклер, Р. Тляшева, М. Закирничная // САПР и графика. 2014. № 5 (211). С. 60-64.

Закирничная М. М., Девятов А. Р. Прогнозирование долговечности рабочих колес центробежных насосных агрегатов при перекачивании тяжелых нефтепродуктов // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн. /УГНТУ. 2011. № 6. С. 420-438.URL: http://ogbus.ru/authors/Zakirnichnaya/Zakirnichnaya_3.pdf

Zakirnichnaya M. M., Devyatov A. R. Impellers operation life evaluation of centrifugal pump units // Нефтегазовое дело: электрон. науч. журн./УГНТУ. 2010. № 2. С. 50.URL: http://ogbus.ru/authors/Zakirnichnaja/Zakirnichnaja_2.pdf

Закирничная М. М., Гатин Р. Н. Определение допускаемой нагрузки на штуцера с учетом общего напряженно-деформированного состояния колонного аппарата // Вестник Саратовского государственного технического университета. 2008. Т. 3, № 2 (35). С. 35-39.

Закирничная М. М., Сулейманов М. Р. Изучение напряженно-деформированного состояния рабочей части центробежных насосных агрегатов// Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2007. № 5. С. 84-88.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ngdelo-2016-2-160-165

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


(c) 2016 М. М. Закирничная, И. М. Кульшарипов

Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

УФА, УГНТУ, 2017