Науковий вісник НГУ

Потужність гідравлічного гальмування в балансі гідравлічних втрат відцентрового насоса

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №5 2020

Останнє оновлення: 02 листопада 2020

Опубліковано: 31 жовтня 2020

Перегляди: 2167

Authors:

В. С. Бойко, orcid.org/0000-0003-1018-0642, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», м. Київ, Украина, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

М. І. Сотник, orcid.org/0000-0002-4761-8161, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В. В. Москаленко, orcid.org/0000-0002-8958-3921, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

А. К. Черноброва, orcid.org/0000-0002-2319-3189, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Abstract:

Мета. Удосконалення методики визначення потужності гідравлічного гальмування відцентрових насосів низької та середньої швидкохідності з метою визначення шляхів підвищення їх енергоефективності.

Методика. Чисельний експеримент, що базується на фізичній сутності явищ гідравлічного гальмування, проведений за допомогою програмного продукту ANSYS CFX.

Результати. Досліджені та приведені показники динаміки зміни інтегральних параметрів робочого процесу відцентрового насоса Д2000-100-2 при подачах відмінних від оптимальної (Q_opt). На основі отриманих результатів чисельного моделювання визначені значення теоретичного напору робочого колеса, а також напору на його виході з урахуванням і без урахування рециркуляції. За рахунок різниці отриманих величин напору визначена величина втрат потужності на гідравлічне гальмування та їх частка у структурі гідравлічних втрат. На основі результатів моделювання робочого процесу відцентрового насоса Д2000-100-2 частка втрат на гідравлічне гальмування на режимах (0,7–0,4)Q_opt, становить 25–30 % від загальних гідравлічних втрат, а на режимах (0,3–0,1)Q_opt зростає до 44 %.

Наукова новизна. Подальший розвиток методики визначення потужності гідравлічного гальмування на основі результатів чисельного моделювання тривимірної течії рідини у проточній частині насоса з урахуванням циркуляційних вихрових процесів на виході з робочого колеса.

Практична значимість. Виділення потужності гідравлічного гальмування з балансу потужності гідравлічних втрат на етапі проектування, урахування впливу конструкційних параметрів робочого колеса на величину рециркуляції.

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.

• < Попередня
• Наступна >