Анотація до роботи:

Гоцуленко В.М. Підвищення стійкості роботи систем нагнітання рідин чи газів при перетворенні теплоти й інших форм енергії в напір потоку. – Рукопис.

Дисертація присвячена виявленню причин самозбудження автоколивань при вібраційному горінні, роботі лопатевих насосів, обумовлених кавітацією а також підводом теплоти в потоках рідини або газу, та наявності дії в системі сифона.

Розроблені способи управління амплітудою коливань можуть бути використані для забезпечення стійкої роботи конденсатних насосів та при роботі насосів в кавітаційному режимі перед зривом подачі, для забезпечення безпомпажної роботи компресорів, для зменшення амплітуди коливань вібраційного горіння.

В основу дисертації положенні власні експериментальні дослідження відцентрованих насосів та застосовано математичне моделювання нестаціонарних режимів обумовлених змінною напору при перетворенні в нього енергії підводимої до потоку.

Алгоритм, що застосовується в дослідженнях побудовано на модифікації кінцево-різницевих методів та їх адаптації для чисельного інтегрування рівнянь з запізнюючим аргументом, також використовується класичний метод Рунге-Кутта та власний метод автора.

1. Вперше автором експериментально показано, що причиною автоколивань, які збуджуються перед зривом подачі витрати, є зростаючі кавітаційні розгалуження напірної характеристики лопатевих насосів.

2. Експериментально досліджено характер деформації розгалужень напірної характеристики відцентрового насоса в результаті чого було знайдено перетворення нестабільних зростаючих в монотонно спадаючі розгалуження , що дало можливість забезпечити стабільну роботу лопатевого насоса.

3. Оскільки було визначено, що автоколивання перед зривом подачі витрати обумовлені характером підвода енергії насосом є помпажом, то його теорія розширена на кавітаційну роботу насоса та установлені основні особливості такого нестаціонарного режиму, що відрізняють його від помпажа в безкавітаційному режимі.

4. Розроблені конструкції, в яких є можливість зменшення амплітуди коливань помпажа або повна нейтралізація автоколивань.

5. В роботі визначені механізми автоколивань в потоках рідини при підводі теплоти в пристроях охолодження та при кавітації, а також при переміщенні газів, обумовлених зміною енергії потоку.

6. Розглянуті можливості динамічного демпфірування автоколивань, обумовлених характером зміни напору потоку теплопідводом та перетворенням механічної енергії в складові величини напору і внутрішньої енергії. Визначено при цьому незмінність амплітуди релаксаційних коливань.

7. Запропоновані схеми конструкції вертикальних камер горіння, в яких режим роботи є стабільним. Представлено теоретичне описання автоколивань вібраційного горіння в РРД з використанням напірної характеристики теплопідводу, що дало можливість керувати таким нестаціонарним режимом.

8. Розроблено алгоритм, який дозволяє визначити мінімальне число діючих нагнітачів в системі їх послідовного включення, які забезпечують роботу без перевантаження їх приводів, якщо напірні характеристики являються зростаючими.

Публікації автора:

1. Гоцуленко В.Н., Махин В.А. Неустойчивость работы центробежного насоса при снижении входного давления // Гидроаэромеханика и теория упругости. Межвед. респ. сб. -1968. -№ 9.- С. 84-87.

2. Гоцуленко В.Н. К теории помпажных колебаний в гидросистемах с центробежным насосом // Гидроаэромеханика и теория упругости. Межвед. респ. сб. – 1970. -№ 11. -С. 55-56.

3. Гоцуленко В.Н., Гоцуленко Н.Н. Неустойчивые режимы центробежного насоса при откачивании жидкости из ограниченной емкости // Энергомашиностроение. – 1975. -№ 7. -С. 22-24.

4. Гоцуленко В.Н., Гоцуленко Н.Н. Эксперементальное исследование автоколебаний в системе, включающей лопастной насос с монотонно убывающей напорной характеристикой// Энергомашиностроение. – 1978. -№ 5. -С. 44-45.

5. Гоцуленко В.Н., Федоренко Г.И., Куприн А.И. Исследование условий возникновения автоколебаний в потоке жидкости при подводе тепла // Инженерно-физический журнал. – 1984. -Т. XLVI, № 6. -С. 1022-1023.

6. Гоцуленко В.Н., Куприн А.А., Мамаев Л.М., Гоцуленко В.В. Автоколебания обусловленные сифонным эффектом / Рукопись деп. в Институте НИИТЭХИМ, Черкассы, 1997.- № 14 ХП 97. 89с.

7. Гоцуленко В.Н., Куприн А.И., Федоренко Г.И. К определению условий возникновения колебаний при напорном истечении // Расчет течений жидкостей и газов. - Днепропетровск, ДНУ, 1989. -С. 26-30.

8. А.с. 1320522 СССР, МКИ FOUД 29/24, 1/00 / В.Н. Гоцуленко, А.И.Куприн, Г.И. Федоренко (СССР).- № 3964589/25-06; Заявл. 09.10.85; Опубл. 30.06.87, Бюл. № 24. – 2 с.

9. А.с. 1413294 СССР, МКИ F04Д 29/66/ В.Н. Гоцуленко, А.И.Куприн, Н.Ф. Цяпко, Г.И. Федоренко (СССР).- № 4195293/25-06; Заявл. 17.02.87; Опубл. 30.07.88, Бюл. № 28. – 2 с.

10. А.с.1796911, СССР, МКИ С 21 В 7/12/ А.И. Куприн, Н.Н. Беляев, Н.Ф. Цяпко, В.Н. Гоцуленко (СССР). - № 4871757/10; Заявл. 08.10.90; Опубл. 23.02.93, Бюл. № 7. – 4 с.

11. А.с. 1657967, СССР, МКИ G01F 13/00/ А.И. Куприн, В.Н. Гоцуленко, С.А. Куприна, В.И. Володин (СССР). - № 4681762/24-10; Заявл. 18.04.89; Опубл. 23.06.91, Бюл. № 23. – 3 с.

12. А.с. 1665089, СССР, МКИ F04L 15/00/ В.Н. Гоцуленко, Н.Ф. Цяпко, А.И. Куприн, Г.И. Федоренко (СССР). - № 4725310/29; Заявл. 02.08.89; Опубл. 23.07.91, Бюл. № 27. – 2 с.

13. А.с. 1686310, СССР, МКИ G01F 13/00 / А.И. Куприн, В.Н. Гоцуленко, С.А. Куприна, Ю.Е. Баранов (СССР). -№ 4703230 /10; Заявл. 09.06.89; Опубл. 23.10.91, Бюл. № 39. – 2 с.

14. А.с. 1691581, СССР, МКИ F015 B 21/12/ А.И. Куприн, В.Н. Гоцуленко, Н.И. Яловой, Н.Ф. Цяпко (СССР). -№ 4648097/29; Заявл. 07.02.89; Опубл. 15.11.91, Бюл. № 42. – 3 с.

15. А.с. 1699538, СССР, МКИ В01Д 47/04/ А.И. Куприн, Г.И. Федоренко, Н.Ф. Цяпко, Ю.В. Хоренженко, В.Н. Гоцуленко (СССР). -№ 4763445/26; Заявл. 29.11.89; Опубл. 23.12.91, Бюл. № 47. – 4 с.

16. А.с. 1703982, СССР, МКИ G01F 13/00/ А.И. Куприн, В.Н. Гоцуленко, С.А. Куприна, С.Б. Бойко (СССР). -№ 4789846/10; Заявл. 12.12.89; Опубл. 07.01.92, Бюл. № 1. – 5 с.

17. А.с. 1735720 СССР, МКИ G01F 13/00/ А.И. Куприн, Н.Ф. Цяпко, Г.И. Федоренко, В.Н. Гоцуленко (СССР). -№ 4774216/10; Заявл. 26.12.89; Опубл. 23.05.92, Бюл. № 19. – 6 с.

18. А.с. 1747916 СССР, МКИ G01F 13/00/ А.И. Куприн, В.Н. Гоцуленко, Ю.А. Белан, Н.В. Кисель (СССР). -№ 4786782/10; Заявл. 30.01.90; Опубл. 15.07.92, Бюл. № 26. – 5 с.

19. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. К вопросу об устойчивости лопастного компрессора в системе с распределенными параметрами //Системные технологии (Государственная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск).- 2002. - № 1’(18). - C. 18-21.

20. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н., Федоренко Г.И. Об одном способе защиты лопастного компрессора от помпажа //Системные технологии (Государственная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск). - 2002. - № 1’(18). - C. 22-25.

21. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. К проблеме подавления помпажа центробежного компрессора // Сб. научн. тр. ДГТУ. - Днепродзержинск, 2001.- С. 154-157.

22. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. К проблеме неустойчивости лопастных насосов при малых величинах кавитационного запаса // Наукові праці ДонНТУ. Серія гірничо-електромеханічна, Донецк, 2002.- вип.51. -С. 64-68.

23. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. Особенности помпажа центробежного насоса при кавитации // Горная энергомеханика и автоматика: Материалы международной научно-технической конференции (19-21 ноября 2003 г.). Донецк: ДонНТУ, 2003. -Т. 2. -С. 60-67.

24. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. Особенности генерирования колебаний в гидросистемах, включающих лопастной и ротационный насосы // Наукові праці Дон НТУ. Серія гірничо-електромеханічна, Донецк, 2004.- вип. 83. -С.82-87.

25. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. К построению периодических решений теории помпажа лопастных нагнетателей //Системные технологии (Государственная металлургическая академия Украины, г. Днепропетровск). - 2005. - № 1’(36). - C. 101-105.

26. Декларационный патент на изобретение 4208 Украины 7FО4Д17/00 Одноступенчатый центробежный компрессор / В.В. Гоцуленко, И.С. Долгополов, В.Н. Гоцуленко - № 20031212178; Заявл. 15.03.04; Опубл. 17.01.05; Бюл. № 1. -5с.

27. Декларационный патент на изобретение 6451 Украины 7FО4Д17/06 Центробежный компрессор доменной печи/ В.В. Гоцуленко, А.П. Огурцов, И.С. Долгополов, В.Н. Гоцуленко, В.В. Несвет, А.Д. Горбунов, А.В. Бородулин - № 20040806848; Заявл. 16.08.04; Опубл. 16.05.05; Бюл. № 5.-4с.

28. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н., Федоренко Г.И. К проблеме пульсации пламени в горелках воздухонагревателей // Сб. научн. тр. НМетАУ, Днепропетровск, 2001. - Т.4. – 34-38.

29. А.с. 1774176, СССР, МКН G01F 13/00/ А.И. Куприн, В.В. Перемитько, Р.К. Стасевич, В.Н. Гоцуленко, В.А. Салтык (СССР). -№ 4793728/10; Заявл. 20.02.90; Опубл. 07.11.92, Бюл. № 41. – 5 с.

30. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. Механизмы термоакустических колебаний и их роль в проблеме снижения стоимости чугуна // Сборник научных трудов, ДГТУ, Днепродзержинск, 2002-2003.- C. 40-43.

31. Гоцуленко В.Н., Горбунов А.Д., Гоцуленко В.В. Вопросы управления нестационарными явлениями в системе дутья и вибрационного горения в кауперах // Теория и практика производства чугуна: Материалы международной научно-технической конференции.- Кривой Рог, 2004. -С. 367-369.

32. Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.Н. Математическое моделирование автоколебаний вибрационного горения в ЖРД, обусловленных тепловыделением сгорания // Математическое моделирование (Днепродзержинский государственный технический университет), 2006, № 1,2(15), с. 44-47.

33. Куприн А.И., Гоцуленко В.Н. К определению режима работы сифона //Инженерно-физический журнал. – 1987. -Т.52, №6. -С. 916-920.

34. А.с. 1352226, СССР, МКИ G01F 13/00/ А.И. Куприн, А.В. Завгородний, А.С. Куприна, В.Н. Гоцуленко (СССР). -№ 4059385/24-10; Заявл. 21.04.86; Опубл. 25.11.87, Бюл. № 42. -4 с.

35. Пат. 2029245 Россия, МКИ G01F 13/00 / Сифонный дозатор. Куприн А.И., Цяпко Н.Ф., Гоцуленко В.Н., Беляев Н.Н. -№ 4933605/10; Заявл. 26.03.91; Опубл. 20. 02.95, Бюл. № 5. -3 с.

36. Пат. 2003948 Россия, МКИ G01F 13/01 / Дозатор. Куприн А.И., Гоцуленко В.Н., Потоцкий А. Ю., Белан Ю. А. -№ 4933605/10; Заявл. 26.03.91; Опубл. 20. 02.95, Бюл. № 5. -3 с.

37. Пат. 2008620 Россия, МКИ G01F 13/00 / Сифонный дозатор ДИИ-68. Куприн А.И., Беляев Н.Н., Цяпко Н.Ф., Гоцуленко В.Н. -№ 4903375/10; Заявл. 18.01.91; Опубл. 28. 02.94, Бюл. № 4. -4 с.

38. Пат. 1817832 СССР, МКИ G01F 13/00 / Сифонный дозатор. Куприн А.И., Мамаев Л.М., Цяпко Н.Ф., Гоцуленко В.Н. -№ 4871755/10; Заявл. 08.10.90; Опубл. 23. 05.93, Бюл. № 19. -3 с.

39. Махин В.А., Гоцуленко В.Н., Гоцуленко Н.Н. О влиянии элементов гидросети на границу области устойчивости лопастной машины // Изв. вузов. Энергетика. – 1967. -№ 7. -С. 124-128.

40. Махин В.А., Гоцуленко В.Н., Гоцуленко Н.Н. О неустойчивости (помпаже) центробежного насоса с осевым преднасосом // Изв. вузов. Авиационная техника. – 1975. -№ 3. -С. 150-154.

41. Решетняк И.С., Кобеза И.И., Гоцуленко В.Н., Словиковский П.А. Совершенствоание системы воздухоснобжения регенеративных нагревательных колодцев // Металлургическая и горнорудная промышленность. -1983. -№ 4. -С. 65-66.

42. Федоренко Г.И., Куприн А.И., Гоцуленко В.Н., Будаловская Т.Ф. о причинах пульсаций давления охлаждающей воды и вибрации холодильников металлургических агрегатов // Изв. вузов. Черная металлургия. – 1984. -№ 10. -С. 127-130.

43. Федоренко Г.И., Гоцуленко В.Н., Куприн А.И., Володин В.И. Анализ способов утилизации энергии при регулировании турбовоздуходувок доменных печей. Деп. в УКРНИИНТИ, № 2489.

44. А.с. 1616996, СССР, МКИ С21 В 7/12/ Г.И. Федоренко, А.И. Куприн, Г.В. Дуганов, К.Д. Белых, В.Н. Гоцуленко, С.А. Федько (СССР). -№ 4375119/31-02; Заявл. 03.02.88; Опубл. 30.12.90, Бюл. № 48. -с.

45. Деклараційний патент на корисну модель 15255 України МПК (2006), С21В9/00 Камера горіння повітронагрівача доменних печей / Гоцуленко В.В., Гоцуленко В.М.- № 200512883; Заявлено 30.12.05; Опубл. 15.06.06; Бюл. № 6.