Selection of the geometric shape of the flow path of a remotely controlled valve to minimize its acoustic radiated power of turbulent noise and hydraulic resistance

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

The article investigates the acoustic power radiation of an isotropic turbulent flow of superheated steam in the flow path of an angle shut-off valve through numerical simulation. The study aims to determine the geometric dimensions of the valve's flow path that minimize the acoustic radiation power into the connected pipeline mains for a given medium velocity in the inlet pipe. Certain parameters of the valve's flow path are subject to design constraints, dictated by the existing component base (bellows with limitations on maximum allowable pressure and compression) and requirements for minimal valve dimensions (particularly the actuator, whose size is determined by the seat diameter). As part of the study, the effectiveness of various measures to modify the base valve design was evaluated through detailed numerical hydrodynamic and acoustic modeling. These measures, aimed at reducing the acoustic power of the flow in the valve, were analyzed both individually and in combination. The authors found that the most effective measures were: changing the lift height of the valve plug and modifying the radial dimensions of the annular cavity between the plug and the bushing. The calculated effectiveness of these measures reaches up to 11 dB. The obtained results are recommended for use in the refinement of shut-off valves in pneumatic and hydraulic systems to reduce the noise they generate.

Авторлар туралы

Sergey Ponomarev

Samara National Research University

Email: ponomarev.sa@ssau.ru

Research Assistant

Ресей, Samara, Russian Federation

Aleksandr Kryuchkov

Samara National Research University

Email: kryuchkov.an@ssau.ru

Doctor of Science (Engineering), Professor, Professor of the Department of Automatic Systems of Power Plants

Ресей, Samara, Russian Federation

Leonid Rodionov

Samara National Research University

Email: rodionov.lv@ssau.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department of Automatic Systems of Power Plants

Ресей, Samara, Russian Federation

Dmitriy Stadnik

Samara National Research University

Email: stadnik.dm@ssau.ru

Candidate of Sciences (Engineering), Associate Professor of the Department of Automatic Systems of Power Plants

Ресей, Samara, Russian Federation

Mikhail Ermilov

Samara National Research University

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: ermilov.ma@ssau.ru

Candidate of Science (Engineering), Associate Professor of the Department of Automatic Systems of Power Plants

Ресей, Samara, Russian Federation

Sofya Ponomareva

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С. П. Королева

Email: vinogradova.sa@ssau.ru

Research Assistant

Ресей, Samara, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Vukalovich, M. P. (1967), Teplofizicheskie svoystva vody i vodyanogo para [Thermophysical properties of water and water vapor], Mashinostroenie, Moscow, 160 p. (in Russian).
  2. IEC 60534-8-3 (2000), Noise considerations - Control valve aerodynamic noise prediction method.
  3. Kryuchkov, A. N. (2013), Razrabotka konstruktsii fizicheskikh modeley obraztsov vysokoeffektivnykh ustroystv gasheniya pul'satsiy [Tekst]: otchet o NIR (promezhutoch.: p. 4.1 NIR 201kh-118 «Razrabotka vysokoeffektivnykh universal'nykh ustroystv gasheniya pul'satsiy v linii redutsirovaniya gaza») [Development of the design of physical models of samples of high-efficiency pulsation damping devices: Research report (interim: section 4.1 of research project 201х-118 “Development of high-efficiency universal pulsation damping devices in gas reduction lines”)], Institute of Machine Acoustics at SSAU, Samara, 58 p. (in Russian).
  4. Heckl, M. and Müller, H. A. (eds.) (1980), Spravochnik po tekhnicheskoy akustike [Handbook of technical acoustics], Sudostroenie, Leningrad, (in Russian).
  5. Yudin, E. Y., Rassadina, I. D., Nikolsky, V. N. et al. (1974), Spravochnik proektirovshchika. Zashchita ot shuma [Designer's handbook. Noise protection]. Edited by E. Y. Yudin, Stroyizdat, Moscow, 134 p. (in Russian).
  6. Idelchik, I.E. (1992), Spravochnik po gidravlicheskim soprotivleniyam [Handbook of hydraulic resistance], Mashinostroenie, Moscow, 672 p. (in Russian).
  7. Proudman, I. (1952), “The generation of noise by isotropic turbulence”, Proceedings of The Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 214, pp. 119–132.
  8. GOST 34437-2018 (2018), Armatura truboprovodnaya. Metodika eksperimental'nogo opredeleniya gidravlicheskikh i kavitatsionnykh kharakteristik [Pipeline valves. Experimental method for determining hydraulic and cavitation characteristics]. (in Russian).

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML

© Ponomarev S.A., Kryuchkov A.N., Rodionov L.V., Stadnik D.M., Ermilov M.A., Ponomareva S.A., 2025

Creative Commons License
Бұл мақала лицензия бойынша қолжетімді Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».