В работе изучены особенности многопоточного эжектора, оснащенного звеньями переменной длины для управления вектором тяги. Впервые с общих позиций рассмотрены условия, когда угол отклонения вектора тяги может меняться в диапазоне от 180 до -180° в любом направлении в пределах полной геометрической сферы. В рамках концептуального проектирования с использованием технологий вычислительной гидродинамики (CFD-технологий) рассматриваются кинематические схемы со звеньями переменной длины и с гибкими звеньями. Показаны технические возможности для контролируемого распределения энергии по разнонаправленным каналам эжектора при сохранении постоянства давления на входе в сопловой аппарат. Рассмотрены варианты модернизации сопла Лаваля с поворотным диффузором. Результаты исследований патентуются и ориентированы на применение в учебном процессе при подготовке конструкторов с опорой на философию науки и техники и на методологию Эйлера в рамках работ междисциплинарного характера. Полученные данные главным образом используются для развития научных исследований и опытно-конструкторских работ при создании энергоэффективных технологий добычи нефти и газа, в том числе подводного скважинозавода и раздельного транспорта товарной продукции на береговые комплексы.
Список литературы
1. Recent Advances in Ejector-Enhanced Vapor Compression Heat Pump and Refrigeration Systems–A Review / S. Gruber, K. Rola, D. Urbancl, D. Goričanec // Energies. – 2024. – V. 17. – Р. 4043. - https://doi.org/10.3390/en17164043
2. Performance Analysis of an Ejector-Enhanced Heat Pump System for Low-Temperature Waste Heat Recovery Using UHVDC Converter Valves / M. Jin, X. Zhang, J. Zhou, L. Zhang // Energies. – 2024. – V. 17. – Р. 3589. - https://doi.org/10.3390/en17143589
3. Experimental Investigation of the Performance of a Novel Ejector–Diffuser System with Different Supersonic Nozzle Arrays / D. Xu, Y. Gu, W. Li, J. Chen // Fluids. –2024. – V. 9. – P. 155. - https://doi.org/10.3390/fluids9070155
4. Patent US 10837463. Systems and methods for gas pulse jet pump // A. Hesami, P. Kazempoor, V.J. Acacio, J.D. Van Dam. - Publication Date: 11/17/2020. https://www.freepatentsonline.com/10837463.pdf
5. Patent US 11078766. Jet pump controller with downhole prediction / М.С. Knoeller, E. Robison, M. Agarwal, B.A. Paulet. - Publication Date: 08/03/2021. https://www.freepatentsonline.com/11078766.pdf
6. Modeling and Control of Ejector-Based Hydrogen Circulation System for Proton Exchange Membrane Fuel Cell Systems / Z. Xu, B. Liu, Y. Tong [et al.] // Energies. – 2024. – V. 17. – P. 2460. - https://doi.org/10.3390/en17112460
7. A Review of the Research Progress and Application of Key Components in the Hydrogen Fuel Cell System / J. Li, T. Wu, C. Cheng [et al.] // Processes. – 2024. – V. 12. – P. 249. - https://doi.org/10.3390/pr12020249
8. Li C., Sun B., Bao L. Coupling Global Parameters and Local Flow Optimization of a Pulsed Ejector for Proton Exchange Membrane Fuel Cells // Sustainability. –
2024. – V. 16. – P. 4170. - https://doi.org/10.3390/su16104170
9. Design and characterization of an electronically controlled variable flow rate ejector for fuel cell applications / D.A. Brunner, Sh. Marcks, M. Bajpai [et al.] // International Journal of Hydrogen Energy. – 2012. – V. 37. – P. 4457–4466. - https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2011.11.116.
10. Efficiency Optimization of an Annular-Nozzle Air Ejector under the Influence of Structural and Operating Parameters / I.A. Lysak, G.V. Lysak, V.Y. Konyukhov
[et al.] // Mathematics. – 2023. – V. 11. – P. 3039. - https://doi.org/10.3390/math11143039
11. Patent US 10072674. Suction jet pump / M. Völker, A. Sausner. - Publication Date: 11/09/2018. - https://www.freepatentsonline.com/10072674.pdf
12. Effects of Pulsed Jet Intensities on the Performance of the S-Duct / C. Wang, Н. Lu, X. Kong [et al.] // Aerospace. – 2023. – V. 10. – P. 184. - https://doi.org/10.3390/aerospace10020184
13. High-Strouhal-number pulsatile flow in a curved pipe / F. Ahmed, I. Eames, E. Moeendarbary, A. Azarbadegan // Journal of Fluid Mechanics. – 2021. – V. 923. – https://doi.org/10.1017/jfm.2021.553
14. Brethouwer G. Turbulent flow in curved channels // Journal of Fluid Mechanics. – 2022. – V. 931. – P. A21. - https://doi.org/10.1017/jfm.2021.953
15. Jesudasan R., Müeller J.-D. High-Resolution CAD-Based Shape Parametrisation of a U-Bend Channel // Aerospace. – 2024. – V. 11. – P. 663. - https://doi.org/10.3390/aerospace11080663
16. Thrust Vector Control within a Geometric Sphere, and the Use of Euler’s Tips to Create Jet Technology / Y.A. Sazonov, M.A. Mokhov, I.V. Gryaznova [et al.] // Civil Engineering Journal (C.E.J). – 2023. – V. 9 (10). – P. 2516–2534. - https://doi.org/10.28991/CEJ-2023-09-10-011.
17.Сазонов Ю.А. Разработка методологии проектирования насосно-эжекторных установок на основе более широкого применения численных экспериментов // Нефтяное хозяйство. – 2009. – № 8. – С. 83-85.
18. Разработка технологий для рационального использования пластовой энергии на морских нефтяных месторождениях / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов,
В.В. Бондаренко, В.В. Воронова // Нефтяное хозяйство. – 2016. – № 8. – С. 108-111.
19. Разработка компрессорных технологий с эжекторами высокого давления для добычи нефти и газа / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, Х.А. Туманян [и др.] // Нефтяное хозяйство. – 2018. – № 5. – С. 78-82. – https://doi.org/0.24887/0028-2448-2018-5-78-82.
20. Еремин Н.А., Еремин А.Н. Современное состояние и перспективы развития интеллектуальных скважин // Нефть. Газ. Новации. – 2015. – № 12. –
С. 51–54. – EDN VGHVNV
21. Qualification and Application of All Electric and Topside Less Subsea Multiphase Pump Technology in Subsea Factory Mission to Minimise the Life Cycle Cost /
K. Ilangovan, M. Dindi, A. Fuglesang, B. Van Der Rest // Proceedings of International Petroleum Technology Conference, Virtual, March 2021. - https://doi.org/10.2523/iptc-21803-ms
22. Пат. на полезную модель № 135709 U1 РФ, МПК E21B 43/00. Погружная насосная установка / А.Н. Дмитриевский, Н.А. Еремин, М.А. Мохов, Ю.А. Сазонов; заявитель Институт проблем нефти и газа Российской академии наук (ИПНГ РАН), № 2013134654/03: заявл. 24.07.2013: опубл. 20.12.2013. –
EDN HHOAQY
23. Математическое моделирование насосных систем / Ю.А. Сазонов, М.А. Мохов, К.И. Клименко, Н.А. Еремин // Нефть, газ и бизнес. – 2013. – № 8. –
С. 62–65. – EDN QYVTXB
