Вплив конструктивних особливостей робочого колеса на комбінований робочий процес вільновихрового насоса

Рейтинг користувача:  / 1
ГіршийКращий 

Authors:


Р.В.Пузік, orcid.org/0000-0002-9745-058X, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

В.Ю.Кондусь*, orcid.org/0000-0003-3116-7455, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

І.В.Павленко, orcid.org/0000-0002-6136-1040, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

С.С.Антоненко, orcid.org/0009-0002-7490-2691, Сумський державний університет, м. Суми, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.


повний текст / full article



Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2023, (2): 071 - 076

https://doi.org/10.33271/nvngu/2023-2/071



Abstract:



Мета.
Оцінка впливу зміни ширини лопатей робочого колеса на характеристики вільновихрового насоса й пошук оптимальної величини висуву лопаті у вільну камеру насоса. В якості предмета дослідження було обрано вільновихровий насос типу «Turo» СВН 500/32.


Методика.
У даній роботі за допомогою програмного комплексу ANSYS CFX було проведено ряд числових експериментів для визначення структури потоку у проточній частині вільновихрового насоса при змінній ширині лопаті робочого колеса. З метою побудови енергетичної й напірної характеристик досліджуваного насоса були визначені його інтегральні параметри.



Результати.
Була вивчена та проаналізована структура течії, зокрема тороподібного вихору, у вільновихровому насосі. Була побудована модель течії у вільновихровому насосі базової й модернізованої конструкції. Знайдена залежність зміни параметрів роботи насоса при зміні ширини лопаті робочого колеса в діапазоні від Dmin = -20 до Dmax = +100 мм.


Наукова новизна.
У роботі було досліджено вплив додаткових гідравлічних втрат, викликаних невідповідністю центру тороподібного вихору та кромок лопатей робочого колеса, на загальні характеристики вільновихрового насоса.


Практична значимість.
За допомогою модернізації конструкції робочого колеса було досягнуто значного підвищення параметрів роботи вільновихрового насоса типу «Turo», що дозволяє розширити діапазон його роботи. При цьому не вимагається заміна таких дороговартісних елементів як корпус.


Ключові слова:
вільновихровий насос, Ansys CFX, тороподібний вихор, вихровий робочий процес, лопатевий робочий процес

References.


1. Kovaliov, I., Ratushnyi, A., Dzafarov, T., Mandryka, A., & Ignatiev, A. (2021). Predictive vision of development paths of pump technical systems. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012002.

2. Sotnik, M., Khovanskyy, S., Grechka, I., Panchenko, V., & Maksimova, M. (2015). Simulation of the thermal state of the premises with the heating system “Heat-insulated floor”. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(5), 22-27. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2015.56647.

3. Andrenko, P., Rogovyi, A., Grechka, I., Khovanskyy, S., & Svynarenko, M. (2021). Characteristics improvement of labyrinth screw pump using design modification in screw. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012024. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012024.

4. Kondus, V., & Kotenko, O. (2017). Investigation of the impact of the geometric dimensions of the impeller on the torque flow pump characteristics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1/4(88), 25-31. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.107112.

5. Gusak, O., Krishtop, I., German, V., & Baga, V. (2017). Increase of economy of torque flow pump with high specific speed. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 233, 012004. https://doi.org/10.1088/1757-899X/233/1/012004.

6. Krishtop, I. (2015). Creating the flowing part of the high energy-efficiency torque flow pump. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(74), 31-37.

7. Rogovyi, A., Korohodsky, V., Khovanskyy, S., Hrechka, I., & Medvediev, Y. (2021). Optimal design of vortex chamber. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012018. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012018.

8. Kondus, V., Kalinichenko, P., & Gusak, O. (2018). A method of designing of torque-flow pump impeller with curvilinear blade profile. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3/8(93), 29-35. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.131159.

9. Ratushnyi, A., Sokhan, A., Kovaliov, I., Mandryka, A., & Ignatiev, O. (2021). Modernization of centrifugal impeller blades. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012009. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012009.

10. Gerlach, A., Thamsen, P., Wulff, S., & Jacobsen, C. (2017). Design Parameters of Vortex Pumps: A Meta-Analysis of Experimental Studies. Energies, 10(1), 58.

11. Gao, X., Shi, W., Zhang, D., Zhang, Q., & Fang, B. (2014). Optimization design and test of vortex pump based on CFD orthogonal test. Nongye Jixie Xuebao/Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 45(5), 101-106.

12. Kondus, V., Puzik, R., German, V., Panchenko, V., & Yakhnenko, S. (2021). Improving the efficiency of the operating process of high specific speed torque-flow pumps by upgrading the flowing part design. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012023. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012023.

13. Cervinka, M. (2012). Computational Study of Sludge Pump Design with Vortex Impeller. Engineering Mechanics, 87, 191-201.

14. Machalski, A., Skrypacz, J., Szulc, P., & Blonski, D. (2021). Experimental and numerical research on influence of winglets arrangement on vortex pump performance. Journal of Physics: Conference Series, (1741). https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012019.

15. Kalinichenko, P., Gusak, O., Khovanskyy, S., & Krutas, Y. (2017). Substantiation and development of the procedure for calculating a hydraulic balancing device under condition of minimal energy losses. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(7), 36-41. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.97162.

16. Rogovyi, A., Korohodsky, V., & Medviedev, Y. (2021). Influence of Bingham fluid viscosity on energy performances of a vortex chamber pump. Energy, 218, 119432. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.119432.

17. Krishtop, I., German, V., Gusak, A., Lugova, S., & Kochevsky, A. (2014). Numerical Approach for Simulation of Fluid Flow in Torque Flow Pumps. In Applied Mechanics and Materials. Trans Tech Publications, Ltd., 630, 43-51. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.630.43.

18. Quan, H., Chai, Y., Li, R., & Guo, J. (2019). Numerical simulation and experiment for study on internal flow pattern of vortex pump. Engineering Computations, 36, 1579-1596. https://doi.org/10.1108/EC-09-2018-0420.

19. Kondus, V., Gusak, O., & Yevtushenko, Y. (2021). Investigation of the operating process of a high-pressure centrifugal pump with taking into account of improvement the process of fluid flowing in its flowing part. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012012. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012012.

20. Kulikov, A., Ratushnyi, O., Kovaliov, I., Mandryka, A., & Ignatiev, O. (2021). Numerical study of the centrifugal contra rotating blade system. Journal of Physics: Conference Series, 1741, 012008. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012008.

 

Наступні статті з поточного розділу:

Попередні статті з поточного розділу:

Відвідувачі

6698618
Сьогодні
За місяць
Всього
1662
202806
6698618

Гостьова книга

Якщо у вас є питання, побажання або пропозиції, ви можете написати їх у нашій «Гостьовій книзі»

Реєстраційні дані

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зареєстровано у Міністерстві юстиції України.
Реєстраційний номер КВ № 17742-6592ПР від 27.04.2011.

Контакти

49005, м. Дніпро, пр. Д. Яворницького, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
Ви тут: Головна Архів журналу за випусками 2023 Зміст №2 2023 Вплив конструктивних особливостей робочого колеса на комбінований робочий процес вільновихрового насоса