Bu tədqiqat elektrohidravlik əyləclərin buraxılma prosesini həyata keçirən elektrohidravlik itələyici (electro-hydraulic thruster, EHT) daxilində axının necə burulğanlara çevrildiyini və bu burulğanların maye özlülüyü ilə mühərrik sürətindən necə təsirləndiyini keçici hesablama maye dinamikası (CFD) vasitəsilə araşdırır. Tədqiqatçılar EHT daxilində α, β və γ adlandırılan üç əsas dövriyyə quruluşu müəyyən etmişlər. Model nəticələrinə görə α və β burulğanları mayenin porşenin altına effektiv daşınmasına mane olan və əlavə enerji itkisinə səbəb olan dövriyyələrdir; γ burulğanı isə porşenin uzanmasını dəstəkləyən əsas dövriyyə sahəsidir. Özlülük 54,5 Pa·s-dən 101,5 Pa·s-yə yüksəldikdə γ burulğanının pik sürəti 0,39 m/s-dən 0,21 m/s-yə və porşen altındakı orta təzyiq 0,178 MPa-dan 0,096 MPa-ya düşmüşdür. Mühərrik sürətinin 200 rad/s-dən 500 rad/s-yə yüksəldilməsi isə γ burulğanının pik sürətini 0,09 m/s-dən 0,58 m/s-yə, porşen altındakı orta təzyiqi 0,0263 MPa-dan 0,435 MPa-ya qaldırmışdır. Bununla belə bütün bu nəticələr keçici CFD simulyasiyasına əsaslanır; tədqiqat fiziki prototip təcrübəsi və ya sahə doğrulaması təqdim etmir.

Elektrohidravlik əyləcin başlanğıc vəziyyəti əyləcləmə vəziyyətidir. EHT mühərriki işləmədikdə porşen geri çəkilmiş mövqedə olur və yay sistemi əyləc qollarını barabana doğru sıxır. Əyləc buraxılarkən EHT mühərriki pəri döndərir; maye pər və istiqamətləndirici lövhə ətrafında dövr etdirilərək porşenin altında təzyiq yaradılır. Porşen yuxarı doğru uzandıqda yay qüvvəsi dəf edilir və əyləc qolları açılaraq əyləc barabanı sərbəst buraxılır.

Tədqiqatın əsas tapıntısı EHT daxilindəki bütün burulğanların eyni funksiyanı daşımamasıdır. α burulğanı pərin üstü ilə istiqamətləndirici lövhənin altı arasında; β burulğanı isə istiqamətləndirici lövhə və porşenaltı bölgədə axının bir hissəsini geriyə dövr etdirərək əsas yuxarı istiqamətli ötürülməni çətinləşdirir. Bunun əksinə γ burulğanı xarici bölgələrdən porşenin altına yüksələn və mərkəzdən yenidən pərə qayıdan əsas dövrədir. Tədqiqatçılar buna görə γ burulğanının qorunmasını EHT-nin əyləci buraxma performansı baxımından əsas tələb kimi şərh edirlər.

Özlülük artdıqda bütün burulğanların mütləq pik sürətləri azalır; lakin faydalı γ burulğanının zəifləməsi daha güclüdür. 54,5 Pa·s-də α/γ sürət nisbəti %94,9 və β/γ nisbəti %64,1 olduğu halda 101,5 Pa·s-də bu nisbətlər müvafiq olaraq %166,7 və %104,8-ə yüksəlmişdir. Bu artım zərərli burulğanların mütləq şəkildə gücləndiyini deyil, γ burulğanının daha sürətli zəifləməsi səbəbindən onların nisbi üstünlüyünün artdığını göstərir.

Mühərrik sürətinin artırılması isə hər üç burulğanı gücləndirmişdir. Lakin 200–500 rad/s aralığında γ burulğanının pik sürətindəki artım mənbədə %544,4 hesablanarkən α və β üçün artımlar müvafiq olaraq %169,6 və %173,3-dür. Buna görə yüksək sürət əsas hərəkətverici dövriyyəni gücləndirə bilər, lakin eyni zamanda enerji itkisi yaradan α və β burulğanlarını da böyüdür. Tədqiqat bu səbəbdən ən yüksək mühərrik sürətinin avtomatik olaraq ən yaxşı iş nöqtəsi olduğunu iddia etmir.

Türkiyə baxımından tədqiqat; kran, qaldırma və hidravlik əyləc istifadə edilən sənaye mexanizmlərində aşağı temperaturda yağ özlülüyü ilə mühərrik sürətinin birlikdə nəzərə alınmalı olduğuna dair sayısal layihələndirmə çərçivəsi təqdim edir. Lakin bildirilən özlülük, sürət və təzyiq dəyərləri tək bir EHT həndəsəsinə və müəyyən CFD fərziyyələrinə aiddir. Fərqli əyləc və ya itələyici layihəsində bu dəyərlərdən birbaşa sazlama nöqtəsi kimi istifadə etmək əvəzinə, həmin sistemin öz həndəsəsi və mayesi üzərində eksperimental və ya doğrulanmış sayısal analiz aparılmalıdır.

Elektrohidravlik əyləc necə işləyir?

Tədqiqatda araşdırılan elektrohidravlik əyləc (electro-hydraulic brake, EHB), sabit kran tipli qapaq qaldırma sisteminin əyləcləmə və əyləci buraxma mexanizminə tətbiq edilmişdir. Sistem; elektrohidravlik itələyici, yay qrupu, tənzimlənə bilən birləşdirici çubuq, ötürücü lövhə, əyləc barabanı, dayaq elementləri və iki əyləc qolundan ibarətdir.

Əyləcləmə vəziyyətində EHT mühərriki dayanır və porşen geri çəkilir. Gərgin yay ötürücü mexanizmi aşağı dartaraq iki əyləc qolunu barabana doğru bağlayır. Beləliklə baraban qaldırma milini sıxaraq mexaniki əyləcləmə yaradır.

Əyləcin buraxılması zamanı EHT mühərriki işləyir. Pər mayeyə kinetik enerji verir və maye porşenin altına daşınaraq yuxarı istiqamətli hidravlik qüvvə yaradır. Bu qüvvə kifayət etdikdə porşen yay qüvvəsini dəf edərək uzanır və əyləc qolları iki yana açılır.

EHT-nin daxilində maye hansı yolu izləyir?

EHT-nin üçölçülü modeli üst gövdə, porşen çubuğu, porşen, istiqamətləndirici lövhə, yağ rezervuarı, pər, alt gövdə və mühərrik komponentlərindən ibarətdir.

Pər döndükdə alt bölgədəki maye həm çevrə istiqamətində dönür, həm də radial istiqamətdə xaricə doğru hərəkət edir. İstiqamətləndirici lövhənin qanadları arasından yuxarı qalxan maye porşenin altına çatdıqda porşen üzərində hidravlik təzyiq yaradır. Axın daha sonra mərkəzi dəlikdən aşağıya, pərin üstünə qayıdaraq qapalı dövriyyə yaradır.

Bu axın yalnız birtərəfli nasoslama hərəkəti deyil. Çevrəvi fırlanma, radial hərəkət və oxboyu axın eyni vaxtda mövcud olduğundan istiqamətləndirici lövhə və pər ətrafında lokal geriyə dövriyyələr yaranır.

α, β və γ burulğanlarının fərqi nədir?

Tədqiqatda üç fərqli burulğan quruluşu müəyyən edilmişdir:

Bu təsnifat tədqiqatın ən mühüm mexaniki nəticəsidir. Burulğan anlayışı burada avtomatik olaraq “arzuolunmaz turbulentlik” demək deyil. Eyni sistem daxilində bəzi dövriyyələr hidravlik enerji itkisinə, başqa bir dövriyyə isə funksional porşen təzyiqinin yaranmasına töhfə verir.

Üç burulğan necə müəyyən edildi?

Tədqiqatçılar istiqamətləndirici lövhə ətrafındakı təzyiq və sürət paylanmasını öyrənmək üçün üç oxboyu müşahidə xətti müəyyən etmişlər.

• Müşahidə xətti 1: istiqamətləndirici lövhənin qanadları arasında yüksək təzyiqli bölgədən keçən oxboyu xətt,
• Müşahidə xətti 2: EHT-nin mərkəzi oxu,
• Müşahidə xətti 3: qanadlar arasında aşağı təzyiqli bölgədən keçən oxboyu xətt.

Müşahidə koordinatı \(Y=4\)–79 mm aralığındadır və üç bölgəyə ayrılmışdır:

• a bölgəsi: \(Y=4\)–25 mm; pərin üstü ilə istiqamətləndirici lövhənin altı,
• b bölgəsi: \(Y=25\)–45 mm; istiqamətləndirici lövhənin alt və üst səthi arası,
• c bölgəsi: \(Y=45\)–79 mm; istiqamətləndirici lövhənin üstü ilə porşenin altı.

İstiqamətləndirici lövhə qanadlarının müşahidə xəttini birbaşa kəsməsinin qarşısını almaq məqsədilə oxboyu xətlərdən ikisi üst görünüşdə radial istiqamətdən 5° sürüşdürülmüşdür.

Təzyiq paylanması burulğanları necə göstərir?

Müşahidə xətti 1 ilə müşahidə xətti 3 arasındakı təzyiq əyriləri a, b və c bölgələrində təxminən qarşılıqlı/simmetrik dəyişiklik göstərir. Xətt 1-dəki təzyiq ümumiyyətlə xətt 3-dəki təzyiqdən yüksəkdir. Bu fərq iki nöqtə arasında dövri axının mövcudluğuna işarə edir.

Mərkəzi müşahidə xətti 2-dəki təzyiqin də xətt 1-dən aşağı olması xarici bölgədən mərkəz istiqamətinə geriyə dövriyyəni dəstəkləyən təzyiq qradiyentini göstərir.

Porşen əsasına yaxınlaşdıqda, \(Y=79\) mm ətrafında üç xəttin təzyiqi bir-birinə yaxınlaşır. Eyni nöqtədə oxboyu sürətlər təxminən sıfıra enir. Tədqiqatçılar bunu axının dinamik təzyiqinin porşenin altında daha çox statik təzyiqə çevrilməsi və porşenin uzanmasını təmin etməsi ilə əlaqələndirirlər.

Sürət istiqamətləri α burulğanını necə müəyyən edir?

a bölgəsində müşahidə xətti 1-dəki axın mənfi Y istiqamətində, müşahidə xətti 3-dəki axın isə müsbət Y istiqamətindədir. İki tərəfdə əks istiqamətli oxboyu sürət pərin üstü ilə istiqamətləndirici lövhənin altında qapalı dövriyyə yaradır. Tədqiqat bu quruluşu α burulğanı kimi müəyyən edir.

α burulğanı pərin fırlanmasının yaratdığı axın ayrılması ilə əlaqələndirilir və mayenin birbaşa porşenin altına daşınmasına töhfə vermədiyi üçün mənfi quruluş kimi qiymətləndirilir.

β burulğanı harada yaranır?

b və c bölgələrində istiqamətlər əksinə çevrilir. Müşahidə xətti 1-də maye müsbət Y istiqamətində irəlilədiyi halda xətt 3-də mənfi Y istiqamətli geriyə axın yaranır.

Tədqiqatçılar bu dövriyyəni β burulğanı adlandırır və istiqamətləndirici lövhə qanadlarının axına mane olması ilə əlaqələndirirlər. Bu dövriyyə də əsas porşen qidalandırıcı axına qarşı lokal enerji itkisi kimi şərh olunur.

γ burulğanı niyə faydalı hesab edilir?

Mərkəzi müşahidə xətti 2-də axın a, b və c bölgələrində mənfi Y istiqamətində, yəni porşen bölgəsindən yenidən pər istiqamətinə qayıdır. Eyni vaxtda xarici bölgələrdə yuxarı istiqamətli axın mövcud olduğundan pər–istiqamətləndirici lövhə–porşen arasında böyük qapalı dövrə yaranır.

Tədqiqatda bu dövriyyə γ burulğanı kimi müəyyən edilmişdir. γ burulğanı porşenin altında davamlı maye qidalanması və təzyiq yaratdığı üçün EHT-nin əyləci buraxma funksiyasını dəstəkləyən əsas axın quruluşudur.

CFD modeli hansı tənliklərə əsaslanır?

Axın sahəsi üçün davamlılıq və impulsun qorunması tənlikləri istifadə edilmişdir. Sıxılmayan axın üçün davamlılıq tənliyi mənbədə:

\[ \frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial v}{\partial y} + \frac{\partial w}{\partial z} =0 \]

şəklində verilmişdir. Burada \(u\), \(v\) və \(w\) müvafiq olaraq Kartezyen koordinatlardakı sürət komponentləridir.

İmpuls tənlikləri hər sürət komponenti üçün ümumi olaraq ətalət, həcm qüvvəsi və özlü diffuziya terminlərini birləşdirir. Məsələn x istiqamətindəki tənlik:

\[ \frac{\partial u}{\partial t} + u\frac{\partial u}{\partial x} + v\frac{\partial u}{\partial y} + w\frac{\partial u}{\partial z} = F_x+ \frac{\mu}{\rho} \left( \frac{\partial^2u}{\partial x^2} + \frac{\partial^2u}{\partial y^2} + \frac{\partial^2u}{\partial z^2} \right) \]

şəklindədir. \(F_x\) x istiqamətindəki həcm qüvvəsi komponentini, \(\mu\) dinamik özlülüyü və \(\rho\) maye sıxlığını ifadə edir. Eyni quruluş y və z sürət komponentləri üçün də istifadə edilmişdir.

Niyə RNG k-ε turbulentlik modeli seçilib?

Tədqiqatda turbulentlik üçün RNG \(k-\varepsilon\) modeli istifadə edilmişdir. Tədqiqatçılar bu modelin fırlanan axını, güclü axın xətti əyriliyini, axın ayrılmasını və yüksək deformasiya sürətli bölgələri standart \(k-\varepsilon\) modelinə nisbətən daha uyğun şəkildə təmsil edə bildiyini əsaslandırırlar.

Turbulent kinetik enerjinin daşınma tənliyi:

\[ \rho_1\frac{\partial k}{\partial t} + \rho_1\frac{\partial}{\partial x_i}(ku_i) = \frac{\partial}{\partial x_j} \left[ \alpha_k(\mu_1+\mu_t) \frac{\partial k}{\partial x_j} \right] + G_k-\rho_1\varepsilon \]

və turbulent disipasiya sürəti tənliyi:

\[ \rho_1\frac{\partial \varepsilon}{\partial t} + \rho_1\frac{\partial}{\partial x_i}(\varepsilon u_i) = \frac{\partial}{\partial x_j} \left[ \alpha_\varepsilon(\mu_1+\mu_t) \frac{\partial \varepsilon}{\partial x_j} \right] + C_{1\varepsilon}\frac{\varepsilon}{k}G_k - C_{2\varepsilon}\rho_1\frac{\varepsilon^2}{k} \]

kimi verilmişdir.

Mənbədə model əmsalları:

• \(C_{1\varepsilon}=1,42\)
• \(C_{2\varepsilon}=1,68\)

kimi istifadə edilmişdir.

Sayısal həll hansı şərtlərdə aparılıb?

Keçici CFD analizləri ANSYS Fluent 2021 R1 mühitində həyata keçirilmişdir. Təzyiq əsaslı implicit həll edici və təzyiq-sürət əlaqələndirilməsi üçün SIMPLE alqoritmi istifadə edilmişdir. Turbulent kinetik enerji və disipasiya sürətinin daşınma terminləri ikinci tərtib upwind sxemi ilə diskretləşdirilmişdir.

Temperatur üçün hansı maye dəyərləri istifadə edilmişdir?

Bu dəyərlər mənbədə verilən vahid və saylarla qorunmuşdur. Tədqiqat aşağı temperatur kontekstini bu üç vəziyyətlə təmsil edir; parametrik CFD cədvəli 0 °C-dən aşağı temperatur nöqtəsini ehtiva etmir.

Şəbəkə müstəqilliyi necə yoxlanılıb?

EHT axın həcmi polihedral elementlərlə torlanmışdır. Pər, pərin alt birləşmə bölgəsi və istiqamətləndirici lövhənin qanadları lokal olaraq sıxlaşdırılmışdır.

Tədqiqatçılar nəticə fərqlərinin %0,35-dən aşağı olduğunu bildirərək hesablama yükünü azaltmaq məqsədilə 5.270.888 elementli toru yekun analizlərdə istifadə etmişlər.

Özlülük artdıqda nə baş verir?

Özlülük 54,5 Pa·s-dən 101,5 Pa·s-yə yüksəldikdə hər üç burulğanın pik sürəti azalır. Lakin bu azalma eyni deyil.

Mənbədə verilən azalma nisbətləri α üçün %5,4, β üçün %12,0 və γ üçün %46,2-dir. Buna görə yüksək özlülük zərərli sayılan α və β burulğanlarını da zəiflədir; lakin porşenin hərəkətinə töhfə verən γ burulğanını daha güclü basdırır.

Buna görə α/γ və β/γ nisbətləri yüksəlir. Nisbi nisbətlərin yüksəlməsi α və β-nin mütləq sürətlərinin artdığı mənasına gəlmir; γ-nın daha sürətli zəifləməsi nəticəsində baş verir.

Mənbənin özlülük barədə öz daxilində ziddiyyət təşkil etdiyi nöqtə nədir?

Məqalənin xülasəsində daha yüksək özlülüyün burulğan inkişafını və təzyiq dalğalanmasını artırdığı yazılır. Bunun əksinə Bölmə 4.1-də təzyiq dalğalanma amplitudasının özlülüklə azaldığı, hər üç burulğanın pik sürətlərinin də aşağı düşdüyü göstərilib. Müzakirə bölməsi də yüksək özlülüyün bütün burulğanları basdırdığını bildirir.

Buna görə sayısal cədvəllər və ətraflı nəticə bölməsi nəzərə alındıqda dəstəklənən ifadə budur: özlülük artımı mütləq burulğan sürətlərini azaldır, lakin faydalı γ burulğanını nisbi olaraq daha çox zəiflədir və porşenaltı təzyiqi aşağı salır. Xülasə bölməsindəki əks istiqamətli ifadə mənbədaxili uyğunsuzluq kimi qorunmalıdır.

Mühərrik sürətinin artırılması nə edir?

Mühərrik sürəti 200, 300, 400 və 500 rad/s səviyyələrində analiz edilmişdir. Sürət artdıqca üç müşahidə xəttindəki təzyiqlər və təzyiq fərqləri böyümüş, bütün burulğanların pik sürətləri yüksəlmişdir.

Mənbə 200–500 rad/s arasında α burulğanının pik sürətindəki artımı %169,6, β üçün %173,3 və γ üçün %544,4 kimi bildirir. Buna görə γ-nın nisbi çəkisi sürət yüksəldikcə artır: α/γ nisbəti %255,6-dan %106,9-a, β/γ nisbəti %166,7-dən %70,7-yə düşür.

Lakin mühərrik sürətinin artması α və β-ni aradan qaldırmır. Əksinə bu iki zərərli burulğanın mütləq sürətləri də artır. Tədqiqatın mühəndislik şərhi buna görə “mühərrik sürətini mümkün qədər artırmaq” deyil, əyləci buraxma qüvvəsi ilə hidravlik enerji itkisi arasında uyğun sürət aralığı müəyyən etməkdir.

Özlülük və mühərrik sürəti birlikdə necə şərh olunmalıdır?

Tədqiqatın sayısal nəticələri iki fərqli tənzimləmə mexanizmi göstərir. Özlülük artdıqda özlü sürtünmə və axın müqaviməti artır, bütün dövriyyələr zəifləyir. Lakin γ daha sürətli zəiflədiyi üçün porşenin hərəkət qabiliyyəti mənfi təsirlənir.

Mühərrik sürəti artdıqda sistemə verilən kinetik enerji və təzyiq qradiyenti artır, hər üç burulğan güclənir. γ burulğanının böyümə nisbəti daha yüksək olduğundan porşen təzyiqi yaxşılaşır; lakin α və β-dən qaynaqlanan enerji itkisi də yüksəlir.

Mənbə bu iki parametrin temperatur, yük və cavab müddəti ilə uyğun seçilməsini tövsiyə edir. Bununla belə məqalədə özlülük və sürətin bütün kombinasiyalarını eyni təcrübə matrisində skan edən ayrıca ikifaktorlu qarşılıqlı təsir analizi verilmir.

Tədqiqatın dəstəklədiyi nəticələr

• Araşdırılan EHT həndəsəsinin keçici CFD modelində α, β və γ kimi üç fərqli dövriyyə quruluşu müəyyən edilmişdir.
• α və β burulğanları əsas porşen qidalandırıcı axına mane olan və əlavə hidravlik enerji itkisi ilə əlaqələndirilən quruluşlar kimi qiymətləndirilmişdir.
• γ burulğanı porşenin altındakı təzyiqin yaranmasına töhfə verən əsas dövriyyə kimi müəyyən edilmişdir.
• 54,5–101,5 Pa·s özlülük aralığında üç burulğanın pik sürətləri azalmış, γ burulğanındakı azalma mənbədə %46,2 kimi bildirilmişdir.
• Eyni özlülük dəyişikliyində porşenaltı orta təzyiq 0,178 MPa-dan 0,096 MPa-ya düşmüşdür.
• 200–500 rad/s mühərrik sürətində hər üç burulğan güclənmiş; γ burulğanının pik sürətindəki artım %544,4 kimi bildirilmişdir.
• Eyni sürət aralığında porşenaltı orta təzyiq 0,0263 MPa-dan 0,435 MPa-ya yüksəlmişdir.
• Şəbəkə müstəqilliyi yoxlamasında seçilən 5.270.888 elementli torun porşenaltı təzyiq nəticəsi daha sıx torlarla yaxın olmuşdur.

Tədqiqatın dəstəkləmədiyi və ya sınaqdan keçirmədiyi nəticələr

• CFD nəticələri fiziki EHT prototipi ilə eksperimental şəkildə doğrulanmamışdır.
• Tədqiqat real sahə şəraitində əyləci buraxma müddəti və ya etibarlılıq sınağı təqdim etmir.
• RNG k-ε modelinin başqa turbulentlik modellərinə görə nəticə həssaslığı sınaqdan keçirilməmişdir.
• Kavitasiya təsiri modelə daxil edilməmişdir.
• Maye daxilində temperatur qradiyentləri həll edilməmişdir.
• İstehsal tolerantlıqları, montaj boşluqları və komponent aşınması modelə daxil edilməmişdir.
• Üç özlülük nöqtəsi və 200–500 rad/s sürət aralığı bütün EHT iş şəraitini təmsil etmir.
• Mənbədə tək bir universal optimal mühərrik sürəti verilməmişdir.
• Mənbədə bütün EHT layihələrinə tətbiq oluna bilən universal optimal özlülük müəyyən edilməmişdir.
• Özlülük və mühərrik sürətinin bütün kombinasiyalarını ehtiva edən tam faktorial qarşılıqlı təsir analizi təqdim edilməmişdir.

Tədqiqatın Metodu və Tapıntıları

EHT həndəsəsi və axın quruluşu

Tədqiqatda istifadə olunan EHT-nin əsas komponentləri üst gövdə, porşen çubuğu, porşen, istiqamətləndirici lövhə, yağ rezervuarı, pər, alt gövdə və elektrik mühərrikidir. Pər mayeni çevrəvi və radial istiqamətdə sürətləndirir, istiqamətləndirici lövhə axını porşenin altına yönəldir və mərkəzi bölgə geri dönüş xəttini yaradır.

CFD modelinin əsas məqsədi porşenin mexaniki hərəkətini tam çoxfizikalı model kimi həll etməkdən çox, əyləci buraxma prosesində daxili axın sahəsinin təzyiq və sürət xüsusiyyətlərini və bunların burulğanlara çevrilməsini araşdırmaqdır.

Maye sərhəd şərtləri

Mənbənin əsas referens həllində 866 kg/m³ sıxlıq, 76,5 Pa·s özlülük və 300 rad/s pər sürəti istifadə edilir.

Sayısal həll edici sazlamaları

Şəbəkə müstəqilliyi sınağı

Tədqiqat yekun hesablamalarda 2,0 mm xarakterik tor ölçüsünə uyğun gələn 5.270.888 elementli modeli seçmişdir.

Özlülükdən asılı burulğan nəticələri

Bu cədvəl yüksək özlülüyün zərərli burulğanları tam basdırmadığını, hər üç burulğanı zəiflətdiyini və γ-nın ən çox zəifləyən dövriyyə olduğunu göstərir.

Mühərrik sürətindən asılı burulğan nəticələri

Mühərrik sürətinin artırılması faydalı γ dövriyyəsini nisbi olaraq daha sürətli gücləndirmişdir; lakin α və β burulğanlarının mütləq sürətləri də yüksəlmişdir. Buna görə nəticə yalnız yüksək sürətin üstünlüyünü deyil, hərəkətverici qüvvə ilə enerji itkisi arasındakı optimallaşdırma problemini göstərir.

Porşenaltı təzyiqin iki əsas parametrə reaksiyası

Sayısal modeldə yüksək özlülük porşenaltı təzyiqi aşağı saldığı halda yüksək mühərrik sürəti porşenaltı təzyiqi yüksəltmişdir. Bu nəticələr yalnız araşdırılan EHT həndəsəsi və müəyyən edilmiş CFD şərtləri üçün keçərlidir.

Tədqiqatın əsas model fərziyyələri və sərhədləri

• Həndəsə sabitdir; istehsal və montaj tolerantlıqları nəzərə alınmayıb.
• Komponent aşınması modelləşdirilməyib.
• Kavitasiya modelə daxil edilməyib.
• Maye daxilində temperatur qradiyentləri həll edilməyib.
• Bütün sərhəd pozuntuları modelləşdirilməyib.
• Yalnız RNG k-ε turbulentlik modeli istifadə olunub.
• Eksperimental PIV, təzyiq sensoru və ya prototip sınağı ilə doğrulama aparılmayıb.
• Divar və burulğan nüvəsi qətnaməsi hesablama resursları ilə məhduddur.

Gələcək iş kimi nə təklif olunur?

Tədqiqatçılar sonrakı işlərdə prototip təcrübələri, fərqli turbulentlik modellərinin müqayisəsi, adaptiv tor sıxlaşdırması və daha geniş özlülük/sürət parametr aralıqlarının araşdırılmasını təklif edirlər. Bu elementlər hazırkı tədqiqatın həyata keçirilmiş nəticələri deyil, gələcək doğrulama addımlarıdır.

Mənbə və Metod Qeydi

Tam orijinal tədqiqat adı: Research on the Formation Mechanism of Vortices and Key Parameter Regulation in the Electro-Hydraulic Thruster

Müəlliflər: Yanan Sun, Zezheng Tian, Na Li, Haiyong Jiang, Chao Yang, Chongchong Chen, Lei Yang, Lei Xing, Lijie Zhang.

Müəllif sırası: Mənbədəki sıra olduğu kimi qorunub.

Məsul müəllif: Lijie Zhang.

Bərabər töhfə/bərabər birinci müəllif: Mənbədə belə bəyanat yoxdur.

Qurumlar: College of Mechatronical & Electrical Engineering, Hebei Agricultural University, Baoding, China; Hebei Province Intelligent Agricultural Equipment Technology Innovation Center, Baoding, China.

Jurnal: Machines.

Nəşriyyat: MDPI.

Biblioqrafik qeyd: Machines 2026, 14, 669.

DOI: 10.3390/machines14060669.

Rəsmi nəşr keçidi:https://doi.org/10.3390/machines14060669

Nəşr tarixi: 8 İyun 2026.

Mənbə növü və rəy statusu: Rəyli orijinal tədqiqat məqaləsidir. Elmi tapıntılar keçici CFD simulyasiyalarına əsaslanır; fiziki prototip doğrulaması aparılmayıb.

Lisenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Maliyyələşdirmə: Tədqiqat; Hebei Province Innovation Team of Modern Agricultural Industry Technology System (HBCT2024050206), Hebei Province Major Science and Technology Support Program Project (242N1901Z), Hebei Province Agricultural Science and Technology Achievement Transformation Fund Project (2025JNZ-S19) və Hebei Province universitetlərinin əsas elmi tədqiqat xərcləri layihəsi (KY2025044) tərəfindən qismən dəstəklənmişdir.

Məlumat əlçatanlığı: Orijinal simulyasiya məlumatları, tor faylları və model parametr fayllarının əsaslandırılmış sorğu əsasında məsul müəllifdən əldə edilə biləcəyi bildirilmişdir.

Maraqlar toqquşması: Yanan Sun, Na Li, Haiyong Jiang, Chao Yang, Chongchong Chen, Lei Yang və Lijie Zhang-ın Hebei Province Intelligent Agricultural Equipment Technology Innovation Center bünyəsində çalışdığı bildirilmişdir. Müəlliflər tədqiqatın kommersiya və ya maliyyə əlaqəsi olmadan aparıldığını bəyan edirlər.

Müəllif töhfələri: Yanan Sun metod, tədqiqat və formal analiz; Zezheng Tian ANSYS Fluent 2021 R1 proqramı və formal analiz; Na Li nəzərdən keçirmə/redaktə və layihə idarəetməsi; Haiyong Jiang metod və doğrulama; Chao Yang vizuallaşdırma və məlumatların təşkili; Chongchong Chen formal analiz; Lei Yang doğrulama; Lei Xing resurs təminatı; Lijie Zhang nəzarət və konseptuallaşdırma vəzifələrini yerinə yetirmişdir.

Bu Verianla məqaləsindəki EHB/EHT iş prinsipi, axın sahəsi izahları, tənliklər, CFD şərtləri, tor müstəqilliyi məlumatları, burulğan təsnifatı, özlülük və mühərrik sürəti nəticələri ilə məhdudiyyətlər araşdırılan mənbə tədqiqata əsaslanır. Biblioqrafik kimlik doğrulamasından başqa xarici mənbələrdən yeni elmi təcrübə, mexanizm və ya sayısal nəticə əlavə edilməmişdir.

Əsas metodoloji sərhəd: Tədqiqatda fiziki EHT prototip sınağı, sahə ölçümü və ya dərc edilmiş eksperimental məlumatla doğrulama aparılmamışdır. Yalnız RNG k-ε turbulentlik modeli istifadə edilmiş və turbulentlik modeli həssaslığı araşdırılmamışdır. Kavitasiya, maye temperatur qradiyenti, istehsal tolerantlıqları, montaj boşluqları, aşınma və bəzi keçici sərhəd pozuntuları modelə daxil edilməmişdir.

Mənbədaxili uyğunsuzluq qeydi: Məqalənin xülasəsində yüksək özlülüyün burulğan inkişafını və təzyiq dalğalanmasını artırdığı bildirilir. Bunun əksinə ətraflı Bölmə 4.1, Cədvəl 3 və Müzakirə bölməsində özlülük artdıqca hər üç burulğanın pik sürətinin azaldığı və təzyiq dalğalanma amplitudasının kiçildiyi bildirilir. Verianla məqaləsində bu iki ifadə səssizcə birləşdirilməyib; sayısal nəticələr və mənbədaxili sözlü uyğunsuzluq ayrı saxlanılıb.

Parametrik qarşılıqlı təsir sərhədi: Mənbə xülasəsində özlülük və mühərrik sürətinin müstəqil və birgə təsirlərindən danışılmasına baxmayaraq, təqdim olunan əsas parametrik nəticələr iki dəyişəni ayrı-ayrılıqda dəyişən analizlərdən ibarətdir. Tam ikifaktorlu qarşılıqlı təsir matrisi və ya statistik coupling testi təqdim edilməmişdir.

Vahid qeydi: Dinamik özlülük mənbədə 54,5; 76,5 və 101,5 Pa·s kimi verilmişdir. Bu dəyərlər mənbə sədaqəti tələbiylə eyni vahiddə qorunmuşdur.