Разработка теории упрощенных математических моделей пневматических процессов

Рассмотрена проблема моделирования работы различных пневматических систем, в частности вопроса истечения воздуха из резервуара в атмосферу. Применяемые в настоящее время расчетные модели пневматических систем строятся на достаточно сложных уравнениях, взятых из газодинамики и гидравлики. Для упрощения инженерных расчетов и снижения нагрузки на вычислительную технику при моделировании были предложены методика и расчетные уравнения истечения сжатого воздуха из резервуара с заданными объемом и площадью выходного отверстия. Было произведено теоретическое обоснование предложенных уравнений через построение энергетического баланса. Также предложено уравнение, позволяющее на основе экспоненциальной функции при известном объеме, начальном давлении и площади выходного отверстия смоделировать процесс выхода воздуха в атмосферу. Произведено сравнение полученных уравнений с экспериментальными данными. 

1. Стратегия научно-технологического развития холдинга «РЖД» на период до 2025 года и на перспективу до 2030 года (Белая книга) [утверждена главным инженером компании ОАО «РЖД» № 769/р от 17.04.2018]. – Москва, 2018. – 128 с.

2. Повышение эффективности работы тормозной системы пассажирских поездов / П. Ю. Иванов, А. И. Романовский, А. А. Хамнаева [и др.] // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. – 2020. – № 3. – С. 39–43. – DOI 10.36535/0236-1914-2020-03-6. – EDN DUWTCJ.

3. Двухтрубная тормозная система на железнодорожном подвижном составе / Д. В. Осипов, П. Ю. Иванов, Е. Ю. Дульский [и др.] // Транспорт Российской Федерации. – 2022. – № 4– 5(101–102). – С. 38–41. – EDN ZGBZCC.

4. Математическая модель работы тормозной системы поезда в процессе торможения с учетом динамики коэффициента трения колодки о колесо и сцепления с рельсом в компьютерной среде / А. А. Корсун, П. Ю. Иванов, С. П. Круглов [и др.] // Вестник Ростовского государственного университета путей сообщения. – 2022. – № 2(86). – С. 104–113. – DOI 10.46973/0201-727X_2022_2_104.

5. Кузнецов, Ю. В. Сжатый воздух / Ю. В. Кузнецов, М. Ю. Кузнецов. – 2-е изд., перераб. и доп. – Екатеринбург : УрО РАН, 2007. – 499 с.

6. Попов, В. Е. Повышение эффективности тормозных систем подвижного состава на основе совершенствования процессов управления автотормозами грузовых поездов : диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук : 05.22.07 / Попов Валерий Евгеньевич. – Москва, 1992. – 415 с.

7. Ярковский, Ф. В. Технология расчетного моделирования пневматической части тормозных систем железнодорожного подвижного состава : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.22.07 / Ярковский Федор Викторович. – Москва, 2003. – 115 с.

8. Бубнов, В. Ю. Уменьшение продольных усилий в автосцепках вагонов при движении тяжеловесных и длинносоставных грузовых поездов : диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук : 05.22.07 / Бубнов Виктор Юрьевич. – Санкт-Петербург, 2005. – 115 с.

9. Трофимова, Т. И. Курс физики : учебное пособие для вузов / Т. И. Трофимова. – 11-е изд. стер. – Москва : Издательский центр «Академия», 2006. – 560 с.

10. Иноземцев, В. Г. Тормоза железнодорожного подвижного состава : Вопросы и ответы / В. Г. Иноземцев. – 3-е изд., стереотипное. – Москва : Транспорт, 1987. – 207 с.

11. Смыслов, В. В. Гидравлика и аэродинамика : учебник для вузов / В. В. Смыслов / перевод с украинского, перераб. и доп. – Киев : Вища школа. Головное изд-во, 1979. – 336 с.

12. Иванов, И. Е. Методы подобия физических процессов : учебное пособие / И. Е. Иванов, В. Е. Ерещенко. – Москва : МАДИ, 2015. – 144 с.