Построение математической модели процесса истечения газа сквозь малые отверстия в теле котла железнодорожной цистерны

В соответствии с введением новых правил, регламентирующих методы и средства проведения неразрушающего контроля при ремонте деталей и узлов подвижного состава, контроль котлов железнодорожных цистерн проводится ультразвуковыми и капиллярными методами [1]. При этом контролю подвергаются все сварные швы котла, что в условиях вагоноремонтного депо практически невозможно. Это связано с большими объемами и сложностью конструкции объекта контроля, что влечет за собой нарушение регламента ремонта одной подвижной единицы. Решение этой задачи требует создания методик, обеспечивающих обнаружение и оценку размеров сквозных дефектов по информации, полученной дистанционными способами. В статье приведено описание построения математической модели газодинамического движения через сквозные дефекты в теле котла железнодорожной цистерны при проведении теплового контроля герметичности котлов цистерн. Созданная математическая модель позволяет учесть процессы истечения газа при малом перепаде давления и влиянии уровня шероховатости внутренней поверхности сквозного канала на формирование струи истекающего газа. Такое истечение газа способствует образованию в приповерхностном слое котла температурных аномалий, анализ которых позволит оценить геометрические параметры течи дистанционными методами. Приведено сравнение результатов теоретического моделирования и экспериментальных исследований скорости истечения газа и температуры потока при различных условиях. В ходе исследования определены законы истечения газа сквозь ряд классических моделей сквозных дефектов. Полученные результаты позволяют корректировать уровень браковочной чувствительности температуры при проведении тепловизионного контроля герметичности котлов железнодорожных цистерн [2].