Материалы

Мощность гидравлического торможения в балансе гидравлических потерь центробежного насоса

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Содержание №5 2020

Обновлено 31 Октябрь 2020

Опубликовано 31 Октябрь 2020

Просмотров: 151

Authors:

В. С. Бойко, orcid.org/0000-0003-1018-0642, Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Н. И. Сотник, orcid.org/0000-0002-4761-8161, Сумской государственный университет, г. Суми, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

В. В. Москаленко, orcid.org/0000-0002-8958-3921, Сумской государственный университет, г. Суми, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. К. Черноброва, orcid.org/0000-0002-2319-3189, Сумской государственный университет, г. Суми, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article

Abstract:

Цель. Совершенствование методики определения мощности гидравлического торможения центробежных насосов низкой и средней быстроходности с целью определения путей повышения их энергоэффективности.

Методика. Численный эксперимент, базирующийся на физической сущности явлений гидравлического торможения, проведенный с помощью программного продукта ANSYS CFX.

Результаты. Исследованы и приведены показатели динамики изменения интегральных параметров рабочего процесса центробежного насоса Д2000-100-2 при подачах, отличных от оптимальной (Q_opt). На основе полученных результатов численного моделирования определены значения теоретического напора рабочего колеса, а также напора на его выходе с учётом и без учёта рециркуляции. За счёт разницы полученных величин напора определена величина потерь мощности на гидравлическое торможение и их доля в структуре гидравлических потерь. На основе результатов моделирования рабочего процесса центробежного насоса Д2000-100-2 доля потерь на гидравлическое торможение на режимах (0,7–0,4)Q_opt, составляет 25–30 % от общих гидравлических потерь, а на режимах (0,3–0,1)Qopt возрастает до 44 %.

Научная новизна. Дальнейшее развитие методики определения мощности гидравлического торможения на основе результатов численного моделирования трехмерного течения жидкости в проточной части насоса с учётом циркуляционных вихревых процессов на выходе из рабочего колеса.

Практическая значимость. Выделение мощности гидравлического торможения из баланса мощности гидравлических потерь на этапе проектирования, учёт влияния конструкционных параметров рабочего колеса на величину рециркуляции.

References.

1. Lombardo, M. (2015). Ways to improve the efficiency of centrifugal pumps. Theoretical aspects and operating experience. Pumps. Turbines. Systems, 4(17), 34-42.

2. Lomakin, V. O., & Chaburko, P. S. (2015). Influence of flow swirling on the hydraulic efficiency of the pump. Engineering journal, 10, 4-8.

3. Kulikov, A. A., Smolyakov, A. F., Ivanova, I. V., & Dyukova, I. N. (2017). Thermodynamic analysis of dynamic processes in a centrifugal pump. Bulletin of the St. Petersburg Forestry Academy, 221, 197-217. https://doi.org/10.21266/2079-4304.2017.221.197-217.

4. Spiridonov, E. K. (2015). Characteristics and calculation of cavitation mixers. Procedia Engineering, 129, 446-450. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.12.148.

5. Rotodynamic pumps. Hydraulic performance acceptance tests. Grades 1, 2 and 3. ISO 9906:2012 (E) (2012). Switzerland: International Organization for Standardization.

6. Moskalenko, V., Sotnyk, M., & Boiko, V. (2017). Head pulsations in a centrifugal pump. IOP Materials Science and Engineering, 233, 1-8. https://doi.org/10.1088/1757-899X/233/1/012058.

7. Valyukhov, S. G., & Kretinin, A. V. (2016). Mathematical modeling of hydrodynamic processes in the flow path of a centrifugal pump using neural network algorithms. Pumps. Turbines. Systems, 3(20), 53-59.

8. Liu, H., Ding, J., Dai, H., Tan, M., & Tang, X. (2014). Numerical Research on Hydraulically Generated Vibration and Noise of a Centrifugal Pump Volute with Impeller Outlet Width Variation. Mathematical Problems in Engineering, 2, 1-13.

9. Tsutsumi, K., Watanabe, S., Tsuda, S., & Yamaguchi, T. (2017). Cavitation simulation of automotive torque converter using a homogeneous cavitation model. European Journal of Mechanics – B/Fluids, 61(2), 263-270. https://doi.org/10.1016/j.euromechflu.2016.09.001.

10. Valyukhov, S. G., Kretinin, A. V., Galdin, D. N., & Baranov, S. S. (2015). Optimization design of the flow path of the main oil pump using TURBO ANSYS tools. Pumps. Turbines. Systems, 14(1), 56-68.

11. ANSYS CFX 13.0 Solver Theory. Release 13.0 (2011). Retrieved from http://www.ansys.com.

12. Moskalenko, V. V., Boyko, V. S., & Sotnik, M. I. (2016). Modeling of special operating modes of electromechanical systems of the water supply network. Electrical engineering & Electromechanics, 4(1), 4-9.

13. Baulin, M. N., Nemtinova, D. A., Obolonskaya, E. M., Obolonskaya, O. Y., & Shoter, P. I. (2016). Computational study of fluid flow in a centrifugal pump in Ansys CFX environment. Pumps. Turbines. Systems, 2(19), 75-79.

• < Назад
• Вперёд >