Особливості робочого процесу проміжного ступеня відцентрованого насоса

Abstract

З метою удосконалення показників якості роботи проміжного ступеня відцентрового насоса проведені дослідження з виявлення особливостей структури течії в зазорі між робочим колесом і напрямним апаратом та критеріальний аналіз напрямних апаратів для забезпечення можливості оптимізації їх конструкцій за якістю сформованої структури течії на вході в останні в умовах блочно-модульного проектування. Математична модель течії базується на основі законів збереження та руху для нестисненної рідини, k - ε моделі турбулентності. Математична модель дозволяє розрахувати поле розподілу гідродинамічних параметрів течії в проточній частині насоса. Отримані результати з вивчення структури течії виявили значну нерівномірність розподілу абсолютної швидкості та кута виходу течії з робочого колеса та визначний вплив нерівномірного розподілу колової складової швидкості. Структура течії визначається формою меридіанного перерізу та кутом установки лопаті на виході колеса. Проведений критеріальний аналіз напрямного апарату дозволив визначити безрозмірні критерії оцінки якості роботи. Експериментально отримані робочі характеристики проміжних ступенів відцентрового насоса з напрямними апаратами традиційної та вдосконаленої форми вхідної ділянки останнього. На основі отриманих результатів доповнена і розширена методика розрахунку напрямного апарату з урахуванням взаємодії його з робочим колесом. // Русск. версия: С целью усовершенствования показателей качества работы промежуточной ступени центробежного насоса проведены исследования по определению особенностей структуры течения в зазоре между рабочим колесом и направляющим аппаратом и критериальный анализ направляющих аппаратов для обеспечения возможности оптимизации их конструкций по качеству сформированной структуры течения на входе в условиях блочно-модульного проектирования. Математическая модель течения создана на основе законов сохранения и движения для несжимаемой жидкости, k - ε модели турбулентности. Проточная часть лопастного насоса и направляющий аппарат, как элемент проточной части, рассматриваются как система, состоящая из взаимосвязанных элементов. При этом каждый уровень модели характеризуется единым подходом к решению задачи критериального анализа. Математическая модель позволяет рассчитать поле распределения гидродинамических параметров течения в проточной части насоса. Полученные результаты по изучению структуры течения определили значительную неравномерность распределения абсолютной скорости и угла выхода потока из рабочего колеса и определяющие влияние неравномерного распределения окружной составляющей скорости. Структура течения определяется формой меридианного сечения и углом установки лопасти на выходе колеса. Выполненный критериальный анализ направляющего аппарата и его отдельных участков позволил выделить безразмерные критерии оценки качества работы. Полученная функциональная связь между ними указывает на определяющее влияние неравномерности течения, которая выходит из рабочего колеса. Экспериментально получены рабочие характеристики промежуточных ступеней с направляющим аппаратом традиционной и усовершенствованной формы входного участка. На основе полученных результатов дополнена и расширена методика количественного анализа и расчета лопаточного направляющего аппарата с учетом взаимодействия отдельных его элементов и с рабочим колесом на стадии проектирования новых конструктивных исполнений. При цитировании документа, используйте ссылку http://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/754