Динамическая устойчивость трубопровода с концентрированными демпферами

В статье указывается, что трубы с протекающей по ним жидкостью являются одними из часто встречающихся элементов в различных областях промышленности. Трубопроводы в нефтегазовой и ряде других отраслей промышленности имеют клапаны и соединения, которые могут быть смоделированы в виде концентрированных масс. Весьма важно учитывать их воздействие в исследовании динамического поведения трубопроводов. Развивающиеся колебания - предмет исследования многих ученых. В статье представлены исследования трубы со статической схемой свободно лежащей на опорах балки с прикрепленными сосредоточенными демпферами. Исследована устойчивость системы, состоящей из трубы с концентрированными демпферами и протекающей по ней жидкостью. Для определения критической скорости жидкости применяется спектральный метод Галеркина. На основании теоретических исследований установлено, что трубопроводная система с демпферами теряет устойчивость при 1,26 раза меньшей скорости течения жидкости (У_ср = 122, 67м/с), чем в случае без демпферов (У_ср = 155 м/с).

труба, трубопровод, динамическая устойчивость, критическая скорость, концентрированный демпфер, протекающая жидкость

1. Вельмисов П. А., Корнеев А.В., Киреев С.В. Исследование динамической устойчивости трубопровода // Журнал Средневолжского математического общества. - 2016. - Т. 18.№ 2. - С. 106-114.

2. Вельмисов П.А., Покладова Ю.В. Исследование динамики трубопровода с учетом запаздывания внешних воздействий // Вестник Ульяновского государственного технического университета. - 2004. - № 4 (28). - С. 26-29.

3. Балабанов В.И., Лилкова-Маркова С.В., Киндова-Петрова Д.Д. Анализ динамической устойчивости трубопроводов сельских коммуникаций // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». - 2008. - № 3 (28). - С. 111-112.

4. Балабанов В.И., Лилова-Маркова С.В., Миташев Д.П. Обеспечение прочности машиностроительных конструкций / Доклады ТСХА. - М.: Изд-во РГАУ-МСХА, 2017. - С. 201-202.

5. Chen S.S., Jendrejczyk J.A. General Characteristics, Transition and Control of Instability of Tubes Conveying Fluids, Journal of Acoustical Society of America, 77, 887, 1985.

6. Hill J.L., Swanson C.P. Effects of Lumped Masses on the Stability of Fluid Conveying Tubes, Transactions ASME, Journal of Applied Mechanics, 37, 494, 1970.

7. Kang., M.G. Effect of rotary inertia of concentrated masses on the natural vibration of fluid conveying pipes, Journal of the Korean Nuclear Society. - 1999. - Vol. 31. - Number 2. - Рp. 202-213.

8. Chakraborty S. Some Applications of Dirac’s Delta Function in Statistics for more Than One Random Variable, Applications and Applied Mathematics. - 2008. - Vol. 3. - Issue 1. -Рp. 42-54.

9. Paidoussis M.P. Fluid-Structure Interactions: Slender Structures and Axial Flow, Volume 1, Second edition 2014, London: Elsevier

10. Wu T.T., Raju P.P. Vibration of a Fluid Conveying Pipe Carrying a Discrete Mass, Transactions ASME, Journal of Pressure Vessel Technology. - 1974. - November, 154.