Науковий вісник НГУ

Створення об’єктно-орієнтованої моделі відцентрового насоса на основі методу електрогідродинамічної аналогії

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №6 2019

Останнє оновлення: 13 січня 2020

Опубліковано: 12 січня 2020

Перегляди: 2962

Authors:

В. С. Костишин, доктор технічних наук, професор, orcid.org/0000-0001-8606-3931, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І. І. Яремак, кандидат технічних наук, orcid.org/0000-0002-0698-0367, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

П. O. Курляк, кандидат технічних наук, доцент, orcid.org/0000-0001-8113-5211, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, м. Івано-Франківськ, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

 повний текст / full article

Abstract:

Мета. Розроблення об’єктно-орієнтованої моделі відцентрового насоса (ВН), що відображала би конструктивні особливості будови та процеси у ньому, а також одночасний баланс як силових (напорів і тисків), так і швидкісних (витрат) параметрів, тобто баланс потужностей.

Методика. Застосування методу електрогідродинамічної аналогії до схеми потоків рідини у відцентровому насосі дало змогу синтезувати розгорнуту комплексну схему заміщення ВН, просторово суміщену з його конструктивними елементами.

Результати. Проведено теоретичний розрахунок робочих характеристик ВН за його каталоговими даними на всьому інтервалі зміни витратного навантаження з урахуванням фізичних властивостей робочої рідини. Проілюстровано хороший збіг розрахункових та отриманих експериментально робочих характеристик помпи НМ 3600-230. Відносна похибка розрахунків не перевищує 5‒8 %.

Наукова новизна. Розроблена об’єктно-орієнтована модель ВН ураховує вихрові циркуляційні процеси руху рідини як на вході й виході робочого колеса (імпелера), так і в міжлопатевому просторі. Також модель адекватно відображає енергетичний зв’язок між механічною й гідравлічною підсистемою насосного агрегату на всіх, а особливо на маловитратних режимах його навантаження, із урахуванням його конструктивних параметрів і фізичних властивостей робочої рідини.

Практична значимість. Розроблена об’єктно-орі­єн­то­ва­на модель відцентрового насоса легко адаптується до сучасних комп’ютерно-орієнтованих інтерактивних інструментів (20-sim, Simulink, Pspice, Dymola тощо), призначених для моделювання режимів роботи мехатронних технічних систем, а це, у свою чергу, відкриває шлях для розрахунку та оптимізації енергетичних характеристик відцентрового насоса як елемента насосної станції.

References.

1. Damic, V., & Montgomery, J. (2015). Mechatronics by Bond Graphs An Object-Oriented Approach to Modelling and Simulation 2^nd ed., Springer-Verlag Berlin Heidelberg. ISBN-13: 978-3662490020, ISBN-10: 3662490021.

2. Gevorkov, L., Rassõlkin, A., Kallaste, A., & Vaimann, T. (2018). Simulink based model for flow control of a centrifugal pumping system. 25^th International Workshop on Electric Drives: Optimization in Control of Electric Drives (IWED), Moscow, Russia, Jan. 2018, (pp. 1–4). https://doi.org/10.1109/IWED.2018.8321399.

3.Kostyshyn, V. S. (2004). Simulation modes of centrifugal pumps based on electrohydraulic analogy. The electronic scientific journal “Oil and Gas Business”, (1), 1-6.

4. Pivnyak, G. G., Zhezhelenko, I. V., Papaika, Y. A., & Ne­sen, L. I. (2016). Transients in Electric Power Supply Systems (5^th ed.) Trans Tech Publications Ltd, Switzerland.ISBN-10: 3038357731.

5.Kostyshyn, V. S., & Kurliak, P. O. (2012). Investigation of dynamical operating modes of electric drive centrifugal pumping units with the help of their computer-oriented Bond Graph models. Bulletin of the Vinnitsa Polytechnic Institute, (2), 148-153.

6.Boiko, V. S., & Sotnyk, M. I. (2013). Adequacy of electrical modeling of work processes in a centrifugal pump. Technical electrodynamics, (5), 90-96.

7.Boiko, V. S., & Sotnyk, M. I. (2015). Electrical modeling of workflows in electrical systems of water supply тetworks. Journal of Engineering Sciences, 2(2), 1-12.

8.Boiko, V. S., & Sotnyk, M. I. (2014). Electromagnetic process in an electric model of a centrifugal pump. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (3), 91-98.

9. Lysenko, O. A. (2014). Energy saving modes of centrifugal pumps installations with asynchronous engines. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University, 325(4), 133-141.

10.Lysyak, V. G., Shelekh, Y. L., & Sabat, M. B. (2017). The steady-state modes of the complex “electrical supply system - pumping station”. Electrotechnic and computer systems, 25(101), 34-43.

11.Korenkova, T. V., & Kovalchuk, V. G. (2013). Identification of parameters of pumping complexes using the energy criterion. Engineering and educational technologies in electrical engineering and computer systems, 1(1), 14-20.

12.Kostyshyn, V. S., & Kurliak, P. O. (2015). Simulation of performance characteristics of centrifugal pumps by the electro-hydrodynamic analogy method. Journal of Hydrocarbon Power Engineering, 2(1), 24-31.

13.Sayed Ahmed Imran Bellary, & Abdus Samad (2015). Numerical Analysis of Centrifugal Impeller for Different Viscous Liquids. International Journal of Fluid Machinery and Systems, 8(1), 36-45. https://doi.org/10.5293/IJFMS.2015.8.1.036.

14. Ravi Shastri, Anjani Kumar Singh, & Manish Kumar Singh (2014). Analysis About Losses of Centrifugal Pump by Matlab. International Journal of Computational Engineering Research (IJCER), 04(9), 12-22.

15.Volk, M. (2013). Pump Characteristics and Applications (3^rd Ed.). CRCPress.

• < Попередня
• Наступна >