Please use this identifier to cite or link to this item: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/55655
Title: Experimental integral regulating parameters of a bladder-type hydraulic accumulator
Other Titles: Експериментальні інтегральні регулювальні параметри гідроакумулятора мембранного типу
Authors: Жук, В. М.
Вербовський, О. В.
Попадюк, І. Ю.
Ворон, Я. І.
Zhuk, Volodymyr
Verbovskyi, Orest
Popadiuk, Ihor
Voron, Yaryna
Affiliation: Національний університет “Львівська політехніка”
Lviv Polytechnic National University
Bibliographic description (Ukraine): Experimental integral regulating parameters of a bladder-type hydraulic accumulator / Volodymyr Zhuk, Orest Verbovskyi, Ihor Popadiuk, Yaryna Voron // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 1. — P. 73–80.
Bibliographic description (International): Experimental integral regulating parameters of a bladder-type hydraulic accumulator / Volodymyr Zhuk, Orest Verbovskyi, Ihor Popadiuk, Yaryna Voron // Theory and Building Practice. — Lviv : Lviv Politechnic Publishing House, 2020. — Vol 2. — No 1. — P. 73–80.
Is part of: Theory and Building Practice, 1 (2), 2020
Issue: 1
Issue Date: 10-Feb-2020
Publisher: Видавництво Львівської політехніки
Lviv Politechnic Publishing House
Place of the edition/event: Львів
Lviv
DOI: doi.org/10.23939/jtbp2020.01.073
Keywords: гідроакумулятор
нестаціонарне розширення
регулювальний об’єм
показник політропи
hydraulic accumulator
non-stationary expansion
storage volume
polytropic index
Number of pages: 8
Page range: 73-80
Start page: 73
End page: 80
Abstract: Застосування гідроакумуляторів значно зменшує частоту включень насосів, суттєво збільшуючи ресурс їх роботи. Основними факторами, що впливають на регулювальні параметри гідроакумуляторів, є характеристики газових процесів, що відбуваються під час стиснення та розширення газового середовища. Удосконалено методику експериментального визначення інтегральних регулювальних характеристик гідроакумулятора мембранного типу, а також експериментального визначення показника політропи газових процесів в гідроакумуляторі шляхом одночасного визначення в режимі онлайн зміни тиску повітря в гідроакумуляторі та об’єму витісненої з гідроакумулятора рідини. Виготовлено стенд для експериментального дослідження перехідних газових процесів у баці гідроакумулятора мембранного типу. Експериментальні залежності абсолютного тиску повітря в гідроакумуляторі від його об’єму з достатньою для практики точністю можуть бути описані найпростішими степеневими залежностями, тобто описані за моделлю ідеального газу. Для чотирьох послідовних циклів розрядки дослідного гідроакумулятора за незмінного ступеня відкриття запірно-регулювального пристрою на виході трубопроводу отримано відносно незначні, але систематичні зміни інтегральних регулювальних характеристик гідроакумулятора, а саме: збільшення регулювального об’єму на 6,0 % (від циклу № 1 до циклу № 4), зменшення часу розрядки гідроакумулятора на 3,6 % та збільшення середньої об’ємної витрати води на виході з гідроакумулятора на 10,0 %. Отримано систематичне зменшення для кожного наступного циклу розрядки значення показника політропи газового процесу від 2,07 для циклу № 1 до 1,945 для циклу № 4. Отримані систематичні зміни пояснено наявністю перехідних термодинамічних процесів у газовому середовищі гідроакумулятора до встановлення динамічної рівноваги із зовнішнім середовищем.
Main factors influencing the regulating parameters of gas-charged hydraulic accumulators are thermodynamic processes occurring during the gas compression and expansion. Method of experimental determination of the polytropic index of gas processes in the hydraulic accumulator is improved. An experimental setup was installed for the investigation of integral regulating parameters of the bladder-type hydraulic accumulator. The parameters of non-stationary expansion of the air in the accumulator's shell during its operation with a simple short pipeline are experimentally investigated and analyzed. Polytropic index was regularly decreasing in the cycles #1 to #4 from 2.07 to 1.95. Storage volume of hydraulic accumulator, at the same time, increased on 6.0% while discharge time decreased on 3.6 %. Obtained experimental trends are explained by the transient thermodynamic processes in the gas inside the hydraulic accumulator before the dynamic equilibrium with the external environment is established.
URI: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/55655
Copyright owner: © Національний університет “Львівська політехніка”, 2020
© Zhuk V., Verbovskyi O., Popadiuk I., Voron Y., 2020
References (Ukraine): Bravo, R. R. S., De Negri, V. J., Oliveira, A. A. M. (2018). Design and analysis of a parallel hydraulic –
pneumatic regenerative braking system for heavy-duty hybrid vehicles. Applied Energy, 225, 60−77.
Cronk, P., Van de Ven, J. (2017). A review of hydro-pneumatic and flywheel energy storage for hydraulic
systems. International Journal of Fluid Power, 19 (2), 69–79.
Gangwar, G. K., Tiwari, M., Singh, R. B., Dasgupta, K. (2014). Study of different type of hydraulic
accumulators, their characteristics and applications. International Journal of Research in Aeronautical and
Mechanical Engineering, 2(2), 56−63.
Hashim, W. M., Al-Salihi, H. A., Hoshi, H. A. (2018). Investigation vibration damping in the hydraulic
systems by using an accumulator. Engineering and Technology Journal, 36A (12), 1276–1282.
Juhala, J., Kajaste, J., Pietola, M. (2014). Experimental analysis of heat losses in different types of hydraulic
accumulators. 8th FPNI Ph.D Symposium on Fluid Power, FPNI2014-7838.
Kumar, A., Dasgupta, K., Das, J. (2017). Analysis of decay characteristics of an accumulator in an opencircuit
hydrostatic system with pump loading. Proceeding of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal
of Systems and Control Engineering, 231(4), 312−326.
Morozov, A. V., Pityk, A. V., Ragulin, S. V., Sahipgareev, A. R., Soshkina, A. S., Shlyopkin, A. S. (2017).
Estimation of influence of boric acid drop entrainment to its accumulation in the WWER reactor in the case of
accident. Izvestiya Wysshikh Uchebnykh Zawedeniy, Yadernaya Energetika, 2017(4), 72−82.
Puddu, P. & Paderi, M. (2013). Hydro-pneumatic accumulators for vehicles kinetic energy storage: Influence
of gas compressibility and thermal losses on storage capability. Energy, 57, 326−335.
Shi, Y., Yang, S., Pan, X., Liu, Y. (2019). Effects of a bladder accumulator on pressure pulsation of urea
dosing system. IEEE Access, 7, 157200–157211.
Wasbari, F., Bakar, R. A., Gan, L. M., Yusof, A. A., Daud, N. M., Ali, T. (2017). Comparison of hydropneumatic
accumulator’s charging performance under different thermal process for dual hybrid driveline. 4th
International Conference on Mechanical Engineering Research (ICMER2017) IOP Conf. Series: Materials Science
and Engineering, 257.
Wu, Z., Xiang, Y., Li, M., Iqbal, M., and Xu, G. (2019). Investigation of accumulator main parameters of
hydraulic excitation system. Journal of Coastal Research, 93, 613–622.
Zhang, S., Іwashita, H., Sanada, K. (2018). Soave-Redlich-Kwong adiabatic equation for gas-loaded
accumulator. Transactions of the Japan Fluid Power System Society, 49, 65–71.
Zhao, D., Ge, W., Mo, X., Bo, L., Dong, D. (2019). Design of a new hydraulic accumulator for transient
large flow compensation. Energies, 12 (3104), 1–17.
Zhuk, V. M., Verbovskyi, O. V., Popadiuk, I. Iu., Zavoiko, B. V. (2016). Storage volume of the hydraulic
accumulator of the automated water pumping station. Visnyk Natsionalnoho Universytetu “Lvivska Politekhnika”.
Seriia “Teoriia i Praktyka Budivnytstva”, 844, 91–95 (in Ukrainian).
References (International): Bravo, R. R. S., De Negri, V. J., Oliveira, A. A. M. (2018). Design and analysis of a parallel hydraulic –
pneumatic regenerative braking system for heavy-duty hybrid vehicles. Applied Energy, 225, 60−77.
Cronk, P., Van de Ven, J. (2017). A review of hydro-pneumatic and flywheel energy storage for hydraulic
systems. International Journal of Fluid Power, 19 (2), 69–79.
Gangwar, G. K., Tiwari, M., Singh, R. B., Dasgupta, K. (2014). Study of different type of hydraulic
accumulators, their characteristics and applications. International Journal of Research in Aeronautical and
Mechanical Engineering, 2(2), 56−63.
Hashim, W. M., Al-Salihi, H. A., Hoshi, H. A. (2018). Investigation vibration damping in the hydraulic
systems by using an accumulator. Engineering and Technology Journal, 36A (12), 1276–1282.
Juhala, J., Kajaste, J., Pietola, M. (2014). Experimental analysis of heat losses in different types of hydraulic
accumulators. 8th FPNI Ph.D Symposium on Fluid Power, FPNI2014-7838.
Kumar, A., Dasgupta, K., Das, J. (2017). Analysis of decay characteristics of an accumulator in an opencircuit
hydrostatic system with pump loading. Proceeding of the Institution of Mechanical Engineers, Part I: Journal
of Systems and Control Engineering, 231(4), 312−326.
Morozov, A. V., Pityk, A. V., Ragulin, S. V., Sahipgareev, A. R., Soshkina, A. S., Shlyopkin, A. S. (2017).
Estimation of influence of boric acid drop entrainment to its accumulation in the WWER reactor in the case of
accident. Izvestiya Wysshikh Uchebnykh Zawedeniy, Yadernaya Energetika, 2017(4), 72−82.
Puddu, P. & Paderi, M. (2013). Hydro-pneumatic accumulators for vehicles kinetic energy storage: Influence
of gas compressibility and thermal losses on storage capability. Energy, 57, 326−335.
Shi, Y., Yang, S., Pan, X., Liu, Y. (2019). Effects of a bladder accumulator on pressure pulsation of urea
dosing system. IEEE Access, 7, 157200–157211.
Wasbari, F., Bakar, R. A., Gan, L. M., Yusof, A. A., Daud, N. M., Ali, T. (2017). Comparison of hydropneumatic
accumulator’s charging performance under different thermal process for dual hybrid driveline. 4th
International Conference on Mechanical Engineering Research (ICMER2017) IOP Conf. Series: Materials Science
and Engineering, 257.
Wu, Z., Xiang, Y., Li, M., Iqbal, M., and Xu, G. (2019). Investigation of accumulator main parameters of
hydraulic excitation system. Journal of Coastal Research, 93, 613–622.
Zhang, S., Iwashita, H., Sanada, K. (2018). Soave-Redlich-Kwong adiabatic equation for gas-loaded
accumulator. Transactions of the Japan Fluid Power System Society, 49, 65–71.
Zhao, D., Ge, W., Mo, X., Bo, L., Dong, D. (2019). Design of a new hydraulic accumulator for transient
large flow compensation. Energies, 12 (3104), 1–17.
Zhuk, V. M., Verbovskyi, O. V., Popadiuk, I. Iu., Zavoiko, B. V. (2016). Storage volume of the hydraulic
accumulator of the automated water pumping station. Visnyk Natsionalnoho Universytetu "Lvivska Politekhnika".
Seriia "Teoriia i Praktyka Budivnytstva", 844, 91–95 (in Ukrainian).
Content type: Article
Appears in Collections:Theory and Building Practice. – 2020. – Vol. 2, No. 1



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.