Ushbu tadqiqot og‘ir ish mashinalarining yopiq konturli gidravlik yuritma tizimlarida qo‘llaniladigan aksial porshenli nasoslarda favqulodda tormozlash vaqtida yuzaga keladigan o‘tkinchi kavitatsiyaning qayerda va qanday oqim mexanizmi orqali paydo bo‘lishini hamda silindr teshigi geometriyasini o‘zgartirish orqali uni qay darajada kamaytirish mumkinligini o‘rganadi. 180 mL/r sig‘imli nasos uchun to‘liq oqim yo‘liga ega o‘tkinchi hisoblash suyuqliklar dinamikasi (computational fluid dynamics, CFD) modeli qurilgan; model yuqori yuk sinovlari va Reynolds o‘xshashligi asosida tayyorlangan shaffof modelda zarracha tasviriy tezlik o‘lchovi (Particle Image Velocimetry, PIV) bilan tekshirilgan. Tadqiqotning asosiy xulosasi shuki, kritik kavitatsiya umumiy tizim bosimining pastligidan ko‘ra silindr teshigi bilan taqsimlash plastinasi orasidagi tor hududda hosil bo‘ladigan mahalliy bo‘g‘ilish jeti va devorga bog‘langan girdoblar bilan bog‘liqdir. Optimallashtirilgan silindr teshigi geometriyasi umumiy oqim maydonidagi cho‘qqi gaz hajm ulushini %12,17 dan %7,95 gacha tushirib, %34,7 ga kamaytirgan, hajmiy samaradorlikni taxminan %97,8 darajasida saqlagan; biroq taqsimlash plastinasidagi bosim pulsatsiyasi %12,97 ga oshgan.

Favqulodda tormozlash modelida nasos 2000 r/min tezlikda ushlab turilgan, dastlab 3 MPa bo‘lgan zaryad bosimi juda qisqa vaqt ichida 45 MPa gacha ko‘tarilgan, 45 MPa bo‘lgan boshqa bosim chegarasi 0 MPa gacha tushirilib, keyin 3 MPa gacha qaytarilgan. Qiya plastina burchagi ham 20° dan 18,6° ga o‘zgartirilgan. Ushbu kuchli bosim almashinuvi paytida umumiy gaz hajm ulushi taxminan 0,12 s da %12 darajasiga yetgan. Taqsimlash plastinasi hududida esa ko‘p cho‘qqili kavitatsiya taxminan 0,10–0,15 s oralig‘ida davom etgan va cho‘qqi qiymat taxminan %3,5 bo‘lgan.

Tadqiqotning muhim muhandislik xulosasi shuki, kavitatsiyani kamaytirish uchun butun taqsimlash plastinasi yoki silindr blokini qayta loyihalash shart bo‘lmasligi mumkin. Tadqiqotchilar topgan optimumda silindr teshigi kirish radiusi R = 6,49 mm, radial burchak α = 18,98° va aksial qiyalik burchagi θ = 63,74° deb aniqlangan. Biroq bu geometriya haqiqiy paxta terish mashinasida to‘liq transport vositasi favqulodda tormozlash sinovi bilan tasdiqlanmagan va kavitatsiyadagi yaxshilanish bosim pulsatsiyasining oshishi bilan birga keladi.

Turkiya nuqtayi nazaridan: Natijalar yopiq konturli gidrostatik yurish tizimlaridan foydalanadigan qishloq xo‘jaligi mashinalari, og‘ir ish mashinalari va shunga o‘xshash yuqori quvvatli mobil gidravlik tizimlarni loyihalashda favqulodda yuk o‘zgarishlarini faqat nominal nasos samaradorligi bilan baholash yetarli emasligini ko‘rsatadi. Biroq tadqiqotdagi optimal geometriyani Turkiyada qo‘llaniladigan turli nasos oilalariga to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘chirish to‘g‘ri emas. Nasos ish hajmi, moy xususiyatlari, ish harorati, zaryad bosimi, port geometriyasi, qiya plastina harakati va haqiqiy tormozlash bosim-vaqt egri chiziqlari uchun har bir mahalliy tizim bo‘yicha qayta CFD va tajribaviy tasdiqlash talab etiladi.

Favqulodda tormozlash aksial porshenli nasosda nega kavitatsiya hosil qiladi?

O‘rganilgan tizimda yopiq konturli aksial porshenli nasos normal yurish paytida gidravlik motorga bosimli moy uzatadi. Favqulodda tormozlashda esa harakatlanayotgan transport vositasining inersiyasi tufayli gidravlik motor nasos kabi ishlay boshlaydi, asosiy nasos esa passiv ravishda motor rejimiga majburlanadi. Shu tariqa yopiq konturdagi yuqori va past bosim tomonlarining rollari juda qisqa vaqtda almashadi.

Modelda bu o‘tish paytida past bosim tomoni gidravlik moy uchun belgilangan 0,03 MPa havo ajralish bosimidan ham pastga tushadi. Tadqiqotchilar ishlatgan haroratlarda asosiy faza o‘zgarishi moyning bug‘lanishidan ko‘ra moyda erigan kondensatsiyalanmaydigan gazlarning ajralishi orqali yuz beradi, deb qabul qilingan. Shu sabab Singhalning Full Cavitation Model yondashuvi tanlangan.

Biroq tadqiqotning asosiy topilmasi faqat “bosim tushdi va kavitatsiya boshlandi” degan shaklda emas. CFD konturlari kavitatsiya pufakchalari butun past bosimli hajmga teng tarqalmaganini, ayniqsa silindr teshigi–taqsimlash plastinasi interfeysining tor halqasimon hududida to‘planganini ko‘rsatgan. Xuddi shu hududda mahalliy tezlik taxminan 14,23 m/s ga yetadi.

Kavitatsiyaning hosil bo‘lish zanjiri qanday tushuntiriladi?

Silindr teshigi bilan taqsimlash plastinasidagi buyraksimon port orasida tabiiy kesim va yo‘nalish o‘zgarishi mavjud. Favqulodda tormozlash paytida yuzaga keladigan katta o‘tkinchi bosim farqi oqimni ushbu tor ochilish orqali tezlashtirib, bo‘g‘ilish jetini hosil qiladi. Jet silindr teshigi va taqsimlash plastinasi devorlariga urilgach, devorga bog‘langan girdoblarga aylanadi. Girdob yadrolaridagi statik bosim yanada pasayib, erigan gazning ajralishini osonlashtiradi.

Tadqiqotchilar bu zanjirni musbat qayta aloqa mexanizmi sifatida baholaydi. Shunga qaramay, ular faqat CFD konturlariga qarab mexanizm haqida xulosa chiqarish bilan cheklanmay, girdob tuzilishini mustaqil PIV tajribasi bilan ham tekshirgan.

CFD modeli qaysi fizik xususiyatlarni qamrab oladi?

Nasosning oqim sohasi kirish kanali, chiqish kanali, taqsimlash plastinasi kanali va porshen kamerasi kabi to‘rtta asosiy kichik hududga ajratilgan. Harakatsiz hududlarda Dekart strukturali to‘r, silindr bloki bilan aylanadigan va aksial harakat qiladigan porshen kameralarida esa harakatlanuvchi to‘r shabloni qo‘llanilgan. Statik va harakatlanuvchi hududlar orasidagi o‘zgaruvchilar uzatilishi to‘liq ustma-ust kelmaydigan to‘r interfeysi orqali amalga oshirilgan.

Taqsimlash plastinasidagi buyraksimon kanallarning burchaklari, damping oluklari va silindr teshigi–taqsimlash plastinasi o‘tishi mahalliy ravishda yanada nozik to‘r bilan yechilgan. Tanlangan model taxminan 166 ming hujayraga va 0,02 mm maksimal to‘r o‘lchamiga ega.

O‘tkinchi yechim 0,3 s davom etadi, 2700 vaqt qadamini va har bir vaqt qadamida 30 iteratsiyani o‘z ichiga oladi. Hisoblash taxminan 10 to‘liq aylanish siklini qamrab oladi. Turbulentlik uchun RNG k-ε modeli, gaz-suyuqlik faza o‘zgarishi uchun Singhal Full Cavitation Model qo‘llanilgan.

Favqulodda tormozlash bilan barqaror ish orasidagi farq qanchalik katta edi?

Barqaror holatda nasos maksimal ish hajmi va yuqori yuk ostida; 20° qiya plastina burchagi, 3 MPa zaryad bosimi, 45 MPa chiqish bosimi va 2000 r/min tezlikda modellashtirilgan. Bu sharoitda umumiy gaz hajm ulushi asosan %0,5 dan past bo‘lgan.

Favqulodda tormozlashda bosimlar tez almashganda gaz hajm ulushi taxminan 0,12 s da %12 darajasiga chiqqan. Chiqish kanalidagi gaz ulushida bosim qulashi bilan bir vaqtda keskin, ammo qisqa cho‘qqi paydo bo‘lgan, taqsimlash plastinasi hududidagi kavitatsiya esa 0,10–0,15 s oralig‘ida ko‘p cho‘qqili tuzilma ko‘rsatgan va taxminan 0,20 s gacha sekin susaygan. Bu farq kritik muhandislik muammosi faqat global past bosim emas, balki mahalliy oqim tuzilmasi ekanini qo‘llab-quvvatlaydi.

Tajribaviy tasdiqlash qanchalik kuchli?

Tadqiqot ikki xil tasdiqlashdan foydalangan. Birinchisi haqiqiy 180 mL/r yopiq konturli nasosda o‘tkazilgan yuqori yuk unumdorligi sinovidir. 40 MPa chiqish bosimida 2,6–2,9 MPa oralig‘idagi to‘rtta zaryad bosimi va 800–2000 r/min oralig‘idagi oltita aylanish tezligi sinovdan o‘tkazilgan. Har bir ish nuqtasi uch marta takrorlangan va o‘rtacha qiymat olingan. CFD bilan o‘lchangan hajmiy samaradorlik orasidagi barcha farqlar %3,5 dan past bo‘lgan.

Ikkinchi tasdiqlash bevosita oqim tuzilishiga qaratilgan. Metall nasos ichiga optik kirish imkoni bo‘lmagani uchun Reynolds o‘xshashligi asosida taxminan ikki baravar geometrik masshtabdagi shaffof model tayyorlangan. Model yuqori shaffoflikdagi fotosensitiv qatron bilan SLA turidagi uch o‘lchamli bosma orqali ishlab chiqarilgan. Optik kirishni osonlashtirish uchun tajriba muhiti sifatida suv ishlatilgan.

Asl nasosning porshen diametri 25,49 mm bo‘lgan, shaffof tajriba modelida esa 51,98 mm. Prototipda xarakterli oqim tezligi 3,98 m/s, tajriba modelida Reynolds o‘xshashligini ta’minlaydigan tezlik 0,0995 m/s deb belgilangan. PIV tasvirlarida ham 1-holat, ham 2-holat uchun CFD bashorat qilgan girdob joylashuvlari va oqim chiziqlari bilan kuchli sifat jihatidan moslik ko‘rilgan; xarakterli kesimlardagi o‘rtacha tezlik farqlari %10 dan past bo‘lgan.

PIV tajribasi qaysi mexanizmni tasdiqladi?

1-holatda porshenning old uchi damping oluk ildizi bilan tekislanganda tajriba ham, simulyatsiya ham aniq ikki girdobli tuzilma ko‘rsatgan. Oqim olukdan o‘tayotganda tezlashgan, so‘ng devorlarga urilib ikkita alohida girdob hosil qilgan.

2-holatga o‘tilganda samarali oqim kesimi kattalashgan, jet burchagi o‘zgargan, porshen kamerasidagi bir girdob kichraygan va qarama-qarshi tomonda yangi girdob paydo bo‘lgan. Ushbu fazoviy o‘zgarish CFD va PIV natijalarida o‘xshash ko‘ringan. Shu tariqa optimallashtirish maqsadi bevosita “gaz pufakchalarini kamaytirish” emas, balki pufakchalarni doimiy oziqlantiradigan bo‘g‘ilish-jet-girdob tuzilmasini zaiflashtirish deb belgilangan.

Qaysi geometrik parametrlar o‘rganildi?

Boshlang‘ich geometriya R = 6 mm, α = 17,74° va θ = 60° deb belgilangan. Uchta geometrik parametr turli fizik bosqichlarni ifodalaydi:

• Radial radius R: Silindr teshigi bilan buyraksimon port orasidagi kesim mosligini va dastlabki bo‘g‘ilish kuchini belgilaydi.
• Radial burchak α: Porshen bilan taqsimlash plastinasi olugining aylana bo‘ylab nisbiy holatini va to‘liq sikldagi o‘tish maydonini belgilaydi.
• Aksial qiyalik burchagi θ: Jetning rivojlanishi, bosim tiklanishi va devorga bog‘langan girdobning davomiyligiga ta’sir qiladi.

R uchun 5,0–6,5 mm; α uchun 16–19°; θ uchun 55–65,5° oralig‘ida o‘tkinchi CFD skanerlari bajarilgan.

Radial radius kavitatsiyaga qanday ta’sir qildi?

R kattalashgan sari umumiy gaz hajm ulushining cho‘qqi qiymati umuman kamaygan. R = 5 mm uchun umumiy cho‘qqi %15,059 bo‘lgan bo‘lsa, R = 6,5 mm da %8,268 gacha tushgan. Biroq munosabat to‘liq monoton emas; R = 6 mm da qiymat yana %10,040 gacha ko‘tarilgan. Tadqiqotchilar buni buyraksimon port kengligiga yaqinlashganda jet urilish burchagining o‘zgarishi va ikkilamchi girdoblar paydo bo‘lishi bilan izohlaydi.

Parametrik hisob-kitoblarga ko‘ra o‘tkinchi kavitatsiyaning %75 dan ko‘prog‘i taqsimlash plastinasi va chiqish kanali hududlarida to‘plangan. Bu taqsimot kesimning keskin o‘zgarishi kavitatsiya boshlanishida muhimligini qo‘llab-quvvatlaydi.

Radial burchakda nega kritik holat mavjud?

α o‘zgarishida kavitatsiya assimetrik bitta cho‘qqili xususiyat ko‘rsatgan va eng yomon holat taxminan 17,74° da yuz bergan. Bu burchak PIV tajribasidagi 1-holat bilan, ya’ni porshen old uchi damping oluk ildizi bilan tekislangan holat bilan mos keladi.

Bu nuqtada o‘tish kesimi eng kichik, bo‘g‘ilish eng kuchli va pufakcha rivojlanishi eng yaqqol bo‘lgan. Tadqiqotchilar α boshqa ikki parametr kabi mutlaqo erkin geometrik loyihalash o‘zgaruvchisi emas, balki nasos aylanishida muqarrar ravishda o‘tiladigan ish chegarasi ekanini ta’kidlaydi.

Aksial qiyalik burchagida optimal hudud nega cheklangan?

Taqsimlash plastinasi hududidagi cho‘qqi gaz hajm ulushi θ = 55° da %6,14 bo‘lgan bo‘lsa, 65° da %2,53 gacha tushgan. Biroq θ = 65,5° ga oshirilganda yana %3,51 gacha ko‘tarilgan.

O‘rtacha oshirilgan qiyalik silindr teshigini qulayroq kengayuvchi kanal shakliga keltirib, jetdan keyingi bosim tiklanishini yaxshilaydi va devorga bog‘langan girdoblarni zaiflashtiradi. Biroq burchak taxminan 65° dan oshganda chegara qatlam ajralishi yana kuchayishi va yangi girdoblar yuzaga kelishi mumkin. Shu sabab manba taxminan 62–65° oralig‘ini mos hudud deb baholagan.

Ko‘p maqsadli optimallashtirish qanday amalga oshirildi?

Favqulodda tormozlash kabi juda qisqa vaqtda katta cho‘qqilar paydo bo‘ladigan muammoda faqat vaqt bo‘yicha o‘rtacha qiymatni yaxshilash yetarli deb hisoblanmagan. Shu sabab uchta maqsad butun o‘tkinchi sikldagi ekstremal qiymatlarni hisobga oladigan tarzda tuzilgan:

1. Cho‘qqi gaz hajm ulushini minimal qilish.
2. Maksimal bosim pulsatsiyasini minimal qilish.
3. O‘tkinchi o‘rtacha hajmiy samaradorlikni eng yuqori darajada saqlash.

Har bir nomzod geometriya uchun bevosita to‘liq CFD ishga tushirish hisoblash jihatdan qimmat bo‘lgani sabab Optimal Latin Hypercube Sampling orqali namunalar yaratilgan, CFD natijalari bilan Kriging surrogat modeli o‘qitilgan va Leave-One-Out Cross-Validation bilan tekshirilgan. Keyin NSGA-II algoritmi Kriging modeli ustida Pareto yechimlar to‘plamini hosil qilgan.

Yakuniy yechimni tanlashda entropiya vaznli TOPSIS qo‘llanilgan. Kavitatsiya, bosim pulsatsiyasi va hajmiy samaradorlik uchun vaznlar mos ravishda 0,50 : 0,25 : 0,25 berilgan. Shu tariqa qaror mexanizmi ataylab kavitatsiyani kamaytirishga boshqa alohida maqsadlardan ikki baravar ko‘p vazn bergan.

Optimal geometriya qanday?

Bu yechim faqat silindr teshigining kirish o‘tishi va aksial profilini o‘zgartirishni talab qiladi; tadqiqot bahosiga ko‘ra taqsimlash plastinasi yoki silindr blokining umumiy arxitekturasini o‘zgartirishni majburiy qilmaydi.

Optimallashtirish qanday natijalar berdi?

Umumiy oqim maydonidagi cho‘qqi gaz hajm ulushi %12,17 dan %7,95 gacha tushgan. Taqsimlash plastinasi hududida qiymat %3,51 dan %2,96 gacha kamaygan. Shu bilan birga o‘tkinchi o‘rtacha hajmiy samaradorlik %97,79 dan %97,83 gacha biroz oshgan.

Buning evazi bosim pulsatsiyasining oshishidir. Taqsimlash plastinasi bosim pulsatsiyasi 18,50 MPa dan 20,90 MPa gacha ko‘tarilib, taxminan %12,97 ga oshgan. Tadqiqotchilar buni geometrik silliqlash mahalliy bo‘g‘ilish va girdoblarni kamaytirar ekan, globalroq miqyosda bosim tiklanishi va oqim o‘zgarish tezligini o‘zgartirishi bilan izohlaydi.

Nega optimallashtirish mukammal yechim emas?

Bosim pulsatsiyasining oshishi shunchaki ikkilamchi son emas. Tadqiqotchilar chuqurroq davriy past bosim chuqurliklari gaz ajralishini qayta boshlatishi, tikroq bosim tiklanishi pufakcha qulashini tezlashtirishi va ayrim kichik masshtabli girdoblarni qayta yuzaga keltirishi mumkinligini muhokama qiladi. Shunga qaramay, o‘rganilgan sharoitlarda geometriyaning bevosita kavitatsiyani kamaytiruvchi ta’siri bu qarshi ta’sirlardan kuchliroq bo‘lgan.

Yakuniy yechimning ushbu murosani qabul qilishining asosiy sababi TOPSIS qaror bosqichida kavitatsiyaga 0,50, qolgan ikki maqsadga 0,25 dan vazn berilganidir. Ya’ni natija “barcha ko‘rsatkichlarda bir vaqtda maksimal yaxshilanish” emas; kavitatsiyani bostirishni ataylab ustuvor qiladigan Pareto murosasidir.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlaydigan natijalar

• Favqulodda tormozlash vaqtida kritik kavitatsiya silindr teshigi–taqsimlash plastinasi o‘tishida to‘planishi mumkin.
• O‘rganilgan sharoitlarda kavitatsiya davomiyligida mahalliy bo‘g‘ilish jetlari va devorga bog‘langan girdoblar muhim rol o‘ynaydi.
• PIV tajribalari CFD bashorat qilgan ikki girdobli tuzilmani sifat va miqdor jihatdan qo‘llab-quvvatlaydi.
• Silindr teshigining kirish radiusi va aksial profilini o‘zgartirish orqali kavitatsiyani sezilarli kamaytirish mumkin bo‘lgan.
• O‘tkinchi muammolarda faqat o‘rtacha qiymatlar emas, butun siklning ekstremal qiymatlarini optimallashtirish maqsadi qilish kritik holatlarni yanada ko‘rinadigan qiladi.
• Kavitatsiyani kamaytirish bilan bosim pulsatsiyasini kamaytirish bir xil geometrik yo‘nalishda harakat qilishi shart emas.

Tadqiqot qo‘llab-quvvatlamaydigan yoki hali sinamagan natijalar

• Optimallashtirilgan tuzilma haqiqiy paxta terish mashinasida favqulodda tormozlash umrini uzaytirishi bevosita ko‘rsatilmagan.
• Optimallashtirilgan nasos uchun to‘liq transport vositasi yoki to‘liq mashina favqulodda tormozlash tajribasi o‘tkazilmagan.
• Favqulodda tormozlash o‘tishi fizik nasos sinov stendida to‘liq qayta yaratilmagan.
• %34,7 kavitatsiya kamayishi barcha yopiq konturli aksial porshenli nasoslarga umumlashtirilmaydi.
• Bosim pulsatsiyasidagi %12,97 oshishning uzoq muddatli tebranish, shovqin yoki charchashga haqiqiy xizmat ta’siri tajribada o‘lchanmagan.
• Kriging modeli, ayniqsa, bosim pulsatsiyasini mukammal bashorat qilmaydi; mustaqil CFD tasdig‘ida ushbu maqsad uchun %8,00 xato qayd etilgan.

Tadqiqot Usuli va Natijalari

O‘rganilgan nasosning asosiy xususiyatlari

Asosiy CFD parametrlari

Ikki fazali oqimning asosiy tenglamalari

Bir jinsli Euler–Euler aralashma yondashuvida massa saqlanishi:

\[ \frac{\partial \rho_m}{\partial t}+\nabla\cdot(\rho_m\vec{u})=0 \]

ko‘rinishida berilgan. Bu yerda \(\rho_m\) aralashma zichligi, \(t\) vaqt va \(\vec{u}\) aralashma tezlik vektoridir.

Impuls tenglamasi:

\[ \frac{\partial(\rho_m\vec{u})}{\partial t} +\nabla\cdot(\rho_m\vec{u}\vec{u}) = -\nabla p+ \nabla\cdot\left[ \mu_m(\nabla\vec{u}+\nabla\vec{u}^{T}) \right] \]

ko‘rinishida qo‘llanilgan. \(p\) bosim, \(\mu_m\) esa aralashmaning dinamik yopishqoqligidir.

Gaz fazasining massa almashinuvi uchun:

\[ \frac{\partial(\rho_g\alpha_g)}{\partial t} +\nabla\cdot(\rho_g\alpha_g\vec{u}) = R_e-R_c \]

munosabati ishlatiladi. Bu yerda \(\rho_g\) gaz zichligi, \(\alpha_g\) gaz hajm ulushi, \(R_e\) gaz ajralishini ifodalovchi manba hadi va \(R_c\) qayta erish/kondensatsiya hadidir. Mahalliy bosim havo ajralish bosimidan pastga tushganda \(R_e\) ustun bo‘ladi.

Favqulodda tormozlash chegara shartlari

PIV uchun Reynolds o‘xshashligi

Shaffof model bilan haqiqiy nasos orasidagi dinamik o‘xshashlik uchun:

\[ Re_p= \frac{\rho_p l_p u_p}{\mu_p} = Re_m= \frac{\rho_m l_m u_m}{\mu_m} \]

tengligi ishlatilgan. Bu yerda \(\rho\) zichlik, \(l\) xarakterli uzunlik, \(u\) xarakterli tezlik va \(\mu\) dinamik yopishqoqlikdir.

PIV o‘lchovida tajriba va CFD orasidagi xarakterli kesim o‘rtacha tezlik farqlarining %10 dan past bo‘lishi mahalliy girdob tuzilmasining modellashtirilishiga tajribaviy yordam berdi.

Ko‘p maqsadli optimallashtirish funksiyalari

Kavitatsiya uchun butun o‘tkinchi sikldagi maksimal hajm bo‘yicha o‘rtachalangan gaz ulushi minimal qilinadi:

\[ \min f_1(x)= \max_{t\in[0,T]} \left( \frac{1}{V} \int_V \alpha(t)\,dV \right) \]

Bu yerda \(x=[R,\alpha,\theta]\) geometrik o‘zgaruvchilar vektori, \(V\) baholanayotgan oqim hajmi va \(\alpha\) mahalliy gaz hajm ulushidir.

Bosim pulsatsiyasi uchun:

\[ \min f_2(x)= \max_{t\in[0,T]}p_{out}(t) - \min_{t\in[0,T]}p_{out}(t) \]

ishlatilgan. Bu ta’rif butun favqulodda tormozlash siklidagi maksimal va minimal port bosimi orasidagi farqni o‘lchaydi.

O‘tkinchi o‘rtacha hajmiy samaradorlik esa:

\[ \max f_3(x)= \frac{1}{T} \int_0^T \frac{q_a(t)}{q_{th}(t)} \,dt \]

bilan aniqlangan. \(q_a\) haqiqiy chiqish sarfi, \(q_{th}\) geometrik ish hajmi va oniy val tezligidan hisoblangan nazariy sarfdir.

Optimallashtirilgan natijalarni bevosita taqqoslash

Kriging modelining mustaqil CFD tasdiqlash xatolari

Bosim pulsatsiyasi batafsil oqim tuzilmasiga sezgirroq bo‘lgani sabab surrogat model tomonidan boshqa maqsadlarga qaraganda pastroq aniqlikda bashorat qilingan. Tadqiqotchilar kelajakda zichroq namunalash yoki yuqori tartibli surrogat modellardan foydalanish mumkinligini aytadi.

Manba va Usul Qaydnomasi

To‘liq asl tadqiqot nomi: Transient Cavitation Suppression in Closed-Circuit Pump Under Extreme Loading: Mechanism Analysis and Multi-Objective Optimization

Mualliflar: Yue Wang, Yuhang Zhao, Mingyue Wang, Jin Zhang, Xu Wang, Ying Li va Xiangdong Kong.

Mualliflar tartibi: Manbadagi tartib aynan saqlangan.

Teng hissa/teng birinchi muallif: Manbada ko‘rsatilmagan.

Mas’ul muallif: Jin Zhang.

Muassasalar: School of Mechanical Engineering, Yanshan University; Hebei Provincial Key Laboratory of Heavy Machinery Fluid Power Transmission and Control; State Key Laboratory of Crane Technology, Yanshan University; Yantai Eddie Hydraulic Technology Co., Ltd.

Jurnal: Machines.

Nashriyot: MDPI, Basel, Switzerland.

Jild / son / maqola raqami: 14(5), 541.

DOI: 10.3390/machines14050541.

Qabul qilingan sana: 14 Aprel 2026.

Qayta ko‘rib chiqish: 8 May 2026.

Qabul: 11 May 2026.

Nashr sanasi: 12 May 2026.

Manba turi: Taqrizdan o‘tgan original tadqiqot maqolasi; o‘tkinchi CFD modellashtirish, fizik nasos unumdorligi sinovi, Reynolds masshtabli PIV oqim vizualizatsiyasi va ko‘p maqsadli geometrik optimallashtirishni o‘z ichiga oladi.

Taqriz holati: Taqrizdan o‘tgan jurnal maqolasi.

Litsenziya: Creative Commons Attribution (CC BY).

Rasmiy havola: DOI 10.3390/machines14050541.

Moliyalashtirish: Tadqiqot Xitoy Milliy Asosiy Tadqiqot va Rivojlantirish Dasturi tomonidan No. 2023YFB3406701 doirasida moliyalashtirilgan.

Ma’lumotlar mavjudligi: Mualliflar ma’lumotlar so‘rov asosida taqdim etilishini bildirgan.

Manfaatlar to‘qnashuvi: Muallif Xu Wang Yantai Eddie Hydraulic Technology Co., Ltd. xodimidir. Qolgan mualliflar tadqiqot potensial manfaatlar to‘qnashuvini yuzaga keltiradigan tijorat yoki moliyaviy aloqalarsiz amalga oshirilganini bildirgan.

Muallif hissalari: Metodologiya Y.W.; dasturiy ta’minot Y.W. va X.W.; tasdiqlash Y.W. va Y.Z.; formal tahlil Y.W.; tadqiqot Y.L. va X.K.; resurslar Y.Z. va M.W.; ma’lumotlarni boshqarish Y.Z. va M.W.; dastlabki matn Y.W.; ko‘rib chiqish va tahrirlash J.Z.; vizualizatsiya X.W.; rahbarlik J.Z.; moliyalashtirishni jalb qilish J.Z. tomonidan bajarilgan.

Ushbu Verianla mazmunidagi ilmiy mexanizmlar, CFD sozlamalari, PIV natijalari, parametrik tahlillar, optimallashtirish o‘zgaruvchilari va sonli natijalar faqat ko‘rib chiqilgan tadqiqotga asoslanadi. Tashqi manbalar faqat bibliografik nashr identifikatsiyasini tekshirish uchun ishlatilgan; tashqaridan yangi ilmiy topilma qo‘shilmagan.

Asosiy metodologik cheklovlar: Favqulodda tormozlashning to‘liq o‘tkinchi chegara shartlari fizik nasos sinov stendida to‘liq qayta yaratilmagan. CFD ning makroskopik tasdig‘i barqaror yuqori yuk sinovlari bilan, mahalliy oqim tasdig‘i esa Reynolds o‘xshashligiga ega shaffof PIV modeli bilan bajarilgan. Optimallashtirilgan nasos haqiqiy paxta terish mashinasida to‘liq transport vositasi sinovi bilan tasdiqlanmagan. Kriging surrogat modelining optimal yechimda bosim pulsatsiyasini bashorat qilish xatosi %8,00. Shu sabab tadqiqot kuchli modellashtirish-tajribaviy tasdiqlash zanjirini taqdim etsa-da, haqiqiy dala chidamliligi yoki real transport vositasi xizmat muddati isboti emas.

Manba ichidagi terminologiya qaydi: %12,17 dan %7,95 gacha kamaygan cho‘qqi gaz hajm ulushi annotatsiya va xulosa bo‘limida butun/umumiy oqim maydoniga tegishli natija sifatida ta’riflangan, 4.3-bo‘limdagi bir ibora esa buni “cylinder bore region” deb ataydi. Verianla matnida asosiy bibliografik annotatsiya va xulosaga muvofiq “umumiy oqim maydoni” ifodasi ishlatilgan, manba ichidagi farqli ifoda yashirilmagan.