The article is focused on the comprehensive analysis of the aerodynamics of air distribution devices with the combined heat and mass exchange, with the aim to improve the following hydro- and thermodynamic parameters of ventilation systems: flow rate, air velocity, hydraulic losses, and temperature. The inadequacy of the previously obtained characteristics has confirmed the need for more rational designs of air distribution systems. Consequently, the use of perforated plates was proposed to increase hydraulic losses for reducing the average velocity and ensuring a uniform distribution of the velocity field on the outlet of the device. The effectiveness of one of the five possible designs usage is confirmed by the results of numerical simulation. The coefficient of hydraulic losses decreased by 2.5–3.0 times, as well as the uniformity of the outlet velocity field for the air flow being provided. Based on the three-factor factorial experiment, the linear mathematical model was obtained for determining the dependence of the average velocity on the flow rate, plate’s area, and diameter of holes. This model was significantly improved using the multiparameter quasi-linear regression analysis. As a result, the nonlinear mathematical models were obtained, allowing the analytical determination of the hydraulic losses and average velocity of the air flow. Additionally, the dependencies for determining the relative error of measuring the average velocity were obtained.

The difficult operating conditions during the pumping of abrasive solid mediums lead to the rapid wear of the mechanical parts of the pumps. The use of jet pumps can significantly increase the reliability and durability of pumping equipment. However, direct-flow jet pumps have low efficiency. The use of the centrifugal force led to the creation of new jet pumps - vortex chamber pumps. Their performance indicators are better than direct-flow jet pump ones. The geometric parameters of the flow channel of the vortex chamber pumps were optimized. The study was carried out experimentally and numerically. Numerical simulation is based on solving the RANS equations with the shear stress transport turbulence model. The geometrical dimensions of the vortex chamber pump with the best performance indicators such as pressure and flow are found. The maximum achievable operating parameters of the vortex chamber pump are analyzed. The comparison of simulation results with experimental data is made.

На прикладi тестової задачi дослiджуються особливостi впливу рiзних чинникiв на напружено-деформований стан складених тонкостiнних конструкцiй iз болтовим з'єднанням окремих елементiв. Прикладом таких конструкцiй є металiчнi зерносховища -силоси, якi складаються iз панелей, що з'єднуються болтами. Тестова конструкцiя мiстить двi вузьких плоских смуги, з'єднаних внакид. У отвори в цих смугах розмiщений болт iз попереднiм затягуванням. Ураховується тертя i проковзування смуг i болта, контакт бiчної поверхнi болта i отворiв, а також взаємний вплив вигину i розтягування. Таким чином, у моделi врахованi геометрична, фiзична i структурна нелiнiйностi. Система пiддається дiї поперечного навантаження, яке прикладене до однiєї сторони смуги. Моделюється поетапне навантаження систем. Встановлено, що при навантаженнi дослiджувана система набуває прогин, який нерiвномiрно зростає з ростом навантаження. Це зумовлено тим, що на нього впливає i пружна деформацiя смуг, i взаємне проковзування в зонi з'єднання. При остаточному вибираннi зазору мiж болтом i отворами в панелях вiдбувається переважно пружне деформування системи. Пiсля першого розвантаження в системi установлюється залишковий прогин. Також встановлено, що у системi дiють поздовжнi зусилля, якi можуть бути набагато бiльшими вiд поперечних сил вiд навантаження. Характерним є сильний взаємний вплив вигину i розтягування смуги. У результатi дослiджень встановлено чинники, що визначають напружено-деформований стан дослiдженої системи: геометрична нелiнiйнiсть, контактна взаємодiя, тертя i проковзування, зв'язанiсть вигину i розтягування. Таким чином, без урахування всiх цих чинникiв розрахункова модель для подiбних тонкостiнних конструкцiй буде неадекватною, результати розрахункiв iз її застосуванням матимуть значнi похибки, а рекомендацiї -недостовiрними. Здiйсненi дослiдження дають можливiсть розроблення бiльш адекватних моделей для аналiзу реакцiї складених тонкостiнних конструкцiй на дiю навантаженняКлючовi слова: тонкостiнна конструкцiя, болтове з'єднання, напружено-деформований стан, металiчне зерносховище, геометрична нелiнiйнiсть UDC 539.3

No abstract

No abstract