автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Влияние конструктивных параметров вихревого насоса на его энергетические характеристики

кандидата технических наук
Жданов, Игорь Леонидович
город
Москва
год
2004
специальность ВАК РФ
05.07.05
цена
450 рублей
Диссертация по авиационной и ракетно-космической технике на тему «Влияние конструктивных параметров вихревого насоса на его энергетические характеристики»

Автореферат диссертации по теме "Влияние конструктивных параметров вихревого насоса на его энергетические характеристики"

УДК 621.65

На правах рукописи

ЖДАНОВ ИГОРЬ ЛЕОНИДОВИЧ

ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВИХРЕВОГО НАСОСА НА ЕГО ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Специальность 05.07.05 " Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва- 2004

.Работа выполнена в Московском авиационном институте (государственном техническом университете)

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор Б.В. Овсянников

Официальные оппоненты: Заслуженный деятель науки и техники РФ,

доктор технических наук, профессор В.И. Петров

Кандидат технических наук Е.Н. Ромасенко

Ведущая организация: Научно-технический центр им.А.Люльки,

г. Москва

Защита состоится

2004г. в

часов на

заседании диссертационного совета Д 212.125.08 в Московском авиационном институте (государственном техническом университете) по адресу: 125993, Москва, Волоколамское шоссе, д.4.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Московского авиационного института (государственном техническом университете).

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по адресу: 125993, Москва, А-80, ГСП-3, Волоколамское шоссе, д.4, МАИ.

Автореферат разослан "2.0 " 2004г.

СПИСОК ОСНОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

БИЛ- бортовой источник питания

ВН- вихревой насос

НРК- неподвижный рабочий канал

ПК- периферийный канал

ПБК- периферийно-боковой канал

БК- боковой канал

РК- рабочее колесо

КПД-коэффициент полезного действия, % Н - коэффицент напора, H = -5-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. В ракетно-космической технике для обеспечения и космических модулей применяют энергетические установки - бортовые источники питания (БИП). Для подачи топлива в газогенератор применяются вихревые насосы (рис.1). Преимущество вихревых насосов в том, что напор, расход топлива в БИП совпадает с оптимальным для них рабочим диапазоном, а также они обладают более высоким коэффициентом напора чем центробежные насосы, поэтому вихревые насосы для заданных величин потребного давления можно выполнить меньше по диаметральным габаритам или уменьшить угловую скорость вращения насоса. И то и другое приводит к уменьшению массы агрегата. Величина коэффициента полезного действия (КПД) насоса определяет потребную мощность турбины и его повышение позволяет уменьшить запас топлива для функционирования БИП. Требования к кавитационной устойчивости для насосов энергетических установок ракет не является определяющим, так как небольшие по объему топливные баки могут быть наддуты до давления, обеспечивающего бескавитационную работу насоса, поэтому обычно применяют вихревые насосы закрытого типа (рис. 1а), которые, в отличие от вихревых насосов открытого типа (рис. 1.6), не

ГОС НАЦИОНАЛЬНА* БИБЛИОТЕКА

А-А

/ / /

Б-Б .

/

/ /

/ £

У

/

////.

Рис.4 Тнпы.вихревых насосов а) закрытый тип; б) открытый тип; ВХОД в насос; 2, выход из 11асоса;.'3.' неподвижный рабочий канал; 4.рабочее

обладают самовсасывающей способностью, но имеют лучшие напорные свойства.

Для обеспечения максимальной безопасности, надежности и эффективности летательных аппаратов модернизация топливной системы становится все более актуальной задачей. Требования, предъявляемые к перспективным авиационным двигателям, заставляют искать пути создания более совершенных насосных агрегатов, основанных на применении насосов динамического типа (центробежных, вихревых) взамен применяемых насосов объемного типа (плунжерных, шестеренчатых). В частности для топливных систем двигателей военных вертолетов подачу топлива в главный насос целесообразно осуществлять без бакового насоса, что заставляет искать пути создания экономичных самовсасывающих насосов динамического типа. Для решения поставленной задачи предлагается применять вихревые насосы, обладающие высоким коэффициентом напора, КПД и

самовсасывающими свойствами, по сравнению с центробежными насосами.

Кроме того создание высоконапорных, экономичных вихревых насосов, может расширить область их применения в различных областях техники.

Таким образом исследование процесса течения жидкости в вихревом насосе, выяснение механизма передачи энергии от рабочего колеса к жидкости, исследование влияния формы неподвижного рабочего канала на параметры вихревого насоса является актуальной задачей как для разработки систем подачи для ракетно-космической техники и для повышения надежности и эффективности топливных систем авиационной техники, так и для насосных систем общего машиностроения.

Цель и задачи исследования. Из многообразия проблем, связанных с применением вихревых насосов в ракетно-космической и авиационной технике в настоящей диссертации был рассмотрен способ повышения 3

коэффициента напора и КПД вихревого насоса, приводящих к снижению массы и энергозатрат на привод насоса, за счет рационального проектирования неподвижных рабочих каналов (НРК). Для более широкого охвата всех видов вихревых насосов проведен анализ насосов открытого и закрытого типа.

Задачами настоящего исследования являются:

- разработка картины течения идеальной жидкости в каналах вихревого насоса и выяснение механизма передачи энергии от рабочего колеса к жидкости в вихревом насосе;

- проведение математического моделирования течения жидкости в каналах вихревого насоса и получение эпюр распределения давления и полей скорости в характерных сечениях вихревого насоса;

- проведение экспериментов с модельными вихревыми насосами для исследования влияния относительных размеров неподвижных рабочих каналов на энергетические параметры насоса;

- выработка рекомендаций для проектирования вихревых насосов с высоким коэффициентом напора и КПД.

Научная новизна. В ходе проведенного в диссертации исследования были получены следующие основные результаты:

-на основе гипотезы спиралевидного течения введено понятие элементарной ступени, это позволило: разработать модели течения идеальной жидкости в каналах вихревого насоса с боковым, периферийно-боковым, периферийным неподвижным рабочими каналами; вывести формулы зависимости количества элементарных ступеней от вида неподвижного рабочего канала; на основе приведенных в диссертации моделей течения определить рабочие параметры вихревых насосов с различными видами НРК;

-проведено численное моделирование течения жидкости в каналах вихревого насоса, получены картины распределения давления по тракту вихревого насоса, получены эпюры скорости в каналах вихревого насоса;

-получены экспериментальные данные, выявляющие рациональную форму и оптимальное соотношение размеров неподвижного рабочего канала.

Достоверность результатов исследования. Разработанные модели течения идеальной жидкости в вихревом насосе и результаты численного эксперимента течения реальной жидкости в каналах вихревого насоса подтверждаются экспериментальными данными, выполненными с погрешностью измерений, регламентированную ГОСТ. Практическая значимость. Полученные результаты позволяют:

- использовать разработанные модели течения для расчета течения жидкости в каналах вихревых насосов с различными видами неподвижного рабочего канала;

-использовать результаты численного моделирование для выявления расчетного режима работы различных зон неподвижного рабочего канала; -на основе экспериментальных данных сделать качественные и количественные оценки работы различных форм неподвижного рабочего канала;

- сделать выводы о путях увеличения коэффициента напора и КПД вихревых насосов;

- повысить эффективность насосов бортовых источников питания ракет; -выработать теоретические положения для создания насосных агрегатов перспективных ГТД гражданской и военной авиации.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены на 4-ой международной конференции "Recent research and design progress in aeronautical engineering and its influence on education"- Польша, 2000 г.; всероссийской конференции молодых ученых "Проблемы исследований и разработок по созданию силовых и энергетических установок XXI века" - 5

Москва: ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2000г.; первой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности" - Москва, ОАО " ОКБ Сухого", 2002г.; второй всероссийской конференции " Необратимые процессы в природе и технике" - Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003 г.; международной научно-технической конференции. " Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке"- Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2003г.

Автором опубликовано 8 научных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Объем диссертации 110 страниц. Библиография составляет 28 наименований. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, излагаются цели и задачи диссертационной работы.

В первой главе раскрываются состояние вопроса и рассматриваются распространенные гипотезы течения жидкости в вихревом насосе такие, как: гипотеза Байбакова О. В. о возникновении продольных и поперечных вихрей; гипотеза Купряшина Н.Н. и Коваленко В.Г. о обмене количества движения жидкости, движущейся в рабочем колесе и в неподвижном рабочем канале; гипотеза Руднева С. С. об повышении давления за счет потери энергии в струе; турбулентная модель и модель элементарных струй Г. Грабова; гипотеза Г. Иверсена об увлечении массы жидкости за счет напряжений сдвига; гипотеза Березюка, Вильсона о спиралевидном течении жидкости в каналах вихревого насоса. Анализ расчетных методов используемых для проектирования вихревых насосов такими авторами как Находкин Б.И., Шимосаки М., Вильсон В., Райт А., Пфлейдерер К., Шаумян В.В., Грабов Г., показал, что они приводятся для вихревых насосов определенной конфигурации, носят частный характер и могут

быть надежно использованы только для проектирования вихревых насосов заданной конфигурации.

Для выяснения характера движения жидкости в каналах вихревого насоса были разработаны картины идеального течения в вихревом насосе открытого типа с боковым (БК), периферийно-боковым (ПБК), периферийным (ПК) НРК (рис.2 а,б,в). Получено, что теоретический напор насоса ZH т = к „ Н?' зависит от количества элементарных

ступеней насоса к „и от напора элементарной ступени Нт' . Количество элементарных ступеней насоса зависит от конфигурации рабочего колеса и неподвижного рабочего канала. Для вихревого насоса с боковым каналом для вихревого насоса с

периферийно-боковым каналом

для вихревого насоса с периферийным каналом kn = (2я R ср - ст) / 2 (а / с ,6), где cm6 = cm6/u, cr7 = cr7/u, с m7 = с „7 / u, с гв = с г 8 / и, с = с г в I и., где с m - меридиональная составляющая скорости, в соответствующих точках траектории движения жидкости (6,7,8), С г - радиальная составляющая скорости течения, в соответствующих точках траектории движения жидкости (6,8) , и -окружная скорость рабочего колеса (РК) на среднем радиусе НРК, средний радиус рабочего колеса, - протяженность перемычки, a, b, d, e-геометрические размеры неподвижного рабочего канала рис.2. Показано, что оптимальной формой НРК является периферийно-боковая форма, благодаря преобразованию в периферийной части РК скоростного напора в статический напор.

Проведенный анализ течения жидкости с обратными токами и отрывными течениями показал, что жидкость, движется как по направлению вращения, так и против. В первом приближении «2 = 0.5 m(cos а +1), л»з = 0.5 m( 1 - cos а), где cos а = с „/(с и2 + с „2) os = 1/(с 'п2 + ¡)0S.c'm=cu/cm,mÁ = 0.5 ¿2(cosP+l), m j = 0.5 ¿2(1 -cos

Рис.2. Виды неподвижного рабочего канала вихревого насоса открытого типа

8 а)- боковой канал

б)- периферийно-боковой канал

в)- периферийный канал

Р), где СОЯ 0 = С и/ (с и2 + С г2) = 1/( С 'г2 + 1) 03, с', = сг/си т 2-

жидкость, которая движется по направлению вращения, ту - жидкость, которая движется против направления вращения, т < - жидкость, которая возвращается в рабочее колесо, а т$ - жидкость, которая движется против вращения рабочего колеса, угол выхода потока из рабочего колеса (РК) . Выявлены специфичные потери, характерные для вихревых насосов, такие как: потери, связанные с непопаданием порции жидкости в рабочую ячейку, что вызывает дробление потока лопатками рабочего колеса; потери, связанные с образованием отрывных и застойных зон, приводящих к образованию вихревых жгутов в рабочем колесе и боковом канале; потери, связанные со встречными течениями в боковом канале; потери, связанные с неравномерностью потока на входе в насос.

Во второй главе для вихревого насоса открытого типа с БК. приведено математическое моделирование течения жидкости. Математическое моделирование течения жидкости в каналах вихревого насоса проводилось с использованием вычислительного комплекса PHOENICS 3.3 фирмы СНАМ (Англия). Вычислительный комплекс использует в качестве численного метода метод контрольных объемов. При расчете принималось, что распределение скоростей на входе в насос равномерное, отсутствует закрутка скорости на входе в насос, известна величина давления на входе в насос. Расчет проведен для несжимаемой жидкости с учетов вязкости. Используется стандартная к-е модель турбулентности. В качестве расчетной модели использовался вихревой насос со следующими режимами работы и геометрическими, параметрами: рабочая жидкость- вода, расход жидкости- 0.5 кг/с, число оборотов -8000 об/мин, высота бокового канала -11 мм, ширина бокового канала 5 мм, ширина рабочего колеса 5мм, радиус рабочего колеса 34мм, число лопаток -12 шт, скорость на входе в насос - 3.3 м/с, рабочее

колесо с радиальными лопатками, боковой канал с прямоугольной формой меридионального сечения.

В результате расчета получены картины распределения давления в

боковом канале в при различных Х^.Х^ где Х^ -относительная

ширина бокового канала, Х^к -текущая координата бокового канала, С -ширина бокового канала. Получено, что изменение давления по глубине бокового канала незначительно, поэтому оценить распределение давления в боковом канале целесообразно по одному сечению, например с ХЕК= 0.6.

На рис.3 представлена зависимость линии р ( ф), р = — ,где р

относительное давление в исследуемой точке; р - давление в исследуемой точке; - давление на входе в насос, в расчетах - текущий

угол, при различных - относительный

радиус, Яг - радиус рабочего колеса, г- текущий радиус. Видно, что р возрастает по всей длине бокового канала. По характеру увеличения боковой канал можно разделить на три зоны : I зона - участок бокового канала с углом охвата <р от 20° до 200 ° (область фвх и первые 2/3 области возрастает почти линейно по всему участку бокового канала с приращением 0.017 1/рад , II зона - участок бокового канала с углом охвата ср от 200° до 300 ° ( последняя 1/3 области фрдв и первая 1/2 где появляются значительные неравномерности давления приводящие к снижению напора и заметны экстремумы при различных , свидетельствующие о локальных изменениях скорости на данном участке бокового канала., III зона - участок бокового канала с углом охвата ср от 300° до 340 ° (последняя 1/2 области фвых ), где р возрастает линейно по всей зоне с приращением 0.02 , но с меньшим приращением р по г, чем в зоне I , свидетельствующем о сильном влиянии зоны II .Неравномерность давления в зоне II аналогична неравномерности

давления характерной для вихревого компрессора по данным

О 60 -.100 150 200 -250

Рис.3. Изменение р по длине и высоте бокового канала при

АнохинаВ.Д. По его данным, установка восьми направляющих лопаток в периферийно-боковом канале (ПБК) на участке 120...270 ° не привела к увеличению КПД и напора, следовательно на этом участке было нарушено спиралевидное движение, обусловленное нерасчетной работой НРК. Участок зоны II работает как перекрытый боковой канал, что подтверждается результатами экспериментов Г. Риттера. Устранение нерасчетной работы НРК должно привести к росту давления в боковом канале, как показано пунктирной линией на рис. 3.

В результате расчета получены эпюры абсолютных скоростей в сечениях насоса, ограниченных углом, охватывающим входное отверстие в насос фвх- Анализ эпюр скоростей в меридиональных сечениях, попадающих в область показал , что жидкость входит в рабочее

колесо, движется до периферии межлопаточного канала, затем попадает в боковой канал. Вектора скорости по рабочему колесу и боковому каналу, характерны для спиралевидного течения в каждой элементарной ступени вихревого насоса.

В третьей главе представлены результаты экспериментальных исследований вихревых насосов. Была модернизирована установка НИО-202 МАИ, изготовлена магистраль перепуска, необходимая для снижения нагрузки на двигатель во время запуска вихревого насоса, а также система измерений. Установка позволяет проводить исследования в широком диапазоне чисел оборотов (1000...9000 об/мин.). В качестве эталонного насоса (ЭН) был взят насос ВК2/26 завода "Ливгидромаш". Насос закрытого типа, имеет двухсторонний ПБК со скругленной формой профиля обвода меридионального сечения, ширина бокового канала 7мм, высота периферийного канала 7 мм, радиус скругления 8 мм, РК двухстороннее полуоткрытое диаметром 154.5 мм, с радиальными лопатками высотой 12 мм, шириной 18мм, толщина лопатки 2 мм, количество лопаток 36, насос имеет диффузорные радиальные патрубки

входа и выхода диаметром 40мм; угол охвата перемычки 40°, осевой

зазор между рабочим колесом и корпусом насоса 0.3 мм, Для установления оптимальных соотношений НРК и рациональной формы его поперечного сечения, а также для проверки описанных в главе 1 моделей течения идеальной жидкости в каналах вихревого насоса с различными видами НРК и результатов математического моделирования, представленных в главе 2, были спроектированы и изготовлены четыре модельных насоса, отличающихся от эталонного формой и размерами НРК: Ml- ВН с БК, М2-ВН с ПБК, МЗ- ВН с ПБК, М4 - ВН с ПК.

Тип насоса ширина БК, мм высота ПК, мм

ЭН 7 7

М1 7 0

М2 7 3.5

МЗ 3.5 7

М4 0 7

Для модельных насосов были получены напорные и энергетические характеристики для чисел оборотов 1085, 1404, 1854 об/мин, построены

обобщенные характеристики

результате проведенного анализа экспериментальных данных были получены параметры насосов в зависимости от относительной высоты

периферийного канала - высота периферийного канала и

от относительной ширины бокового канала - ширина

бокового канала, - ширина бокового канала эталонного насоса. Результирующие зависимости определяли функциональную связь

для режимов максимального КПД

для режимов максимального КПД По этим 13

зависимостям определялась эффективность применения вида НРК. На рис.4,5 показаны обобщенные зависимости ri = f^—j^fl

вихревых насосов с периферийно-боковым каналом (ПБК)- ЭН, боковым каналом (БК)- Ml, и периферийным каналом (ПК)- М4. Наибольшую эффективность по КПД и коэффициенту напора (Н) имеет насос с ПБК. Насосы с ПК имеют Н выше на 30% и КПД выше на 25 % чем насос с БК. Влияние относительных размеров НРК на КПД и Н вихревого насоса показано на рис.6,7, где представлены зависимости г),,,, = f(Ar), H = f(Ar), tlm„=f(Ax), H = f(Ax). Из графиков следует, что в пределах заданных размеров модельных насосов, КПД растет с увеличением размеров как бокового канала, так и периферийного. Влияние на относительных размеров периферийного и бокового канала различно: увеличение радиальных размеров периферийного канала приводит к росту зависимость для БК имеет оптимум.

Результаты экспериментов показывают, что наиболее эффективной формой неподвижного рабочего канала вихревого насоса закрытого типа является периферийно-боковая, что согласуется с выводами главы 1.

Для определения границ работы вихревого насоса, в котором подчиняется законам подобия проведены исследование влияния угловой скорости на . Были проведены испытания эталонного насоса и получены

характеристики H=f(Q) для режимов

0.95x10-*, 1.13x10"®, 1.32x10"*, 1.4x10^, 1.55x10-*, 1.92x10-* В

результате обработки экспериментальных данных получены зависимости для различных из которых видно, что практически не

зависит от окружной скорости рабочего колеса в исследуемом диапазоне

♦ А *

* ■ ■ Я Т^Я 1 « ♦ « ♦

А ^

О 0.25 0,5 0.75 1 1Д5 1.5 ' 1,75 2 М5

Л м1 МИ

х10 0/п,---

С о(

Рис.4. Обобщенные характеристики экспериментальных насосов

КПД

н

1

0.2

0.1

0.4

0.6

НЛ»2

3

2.5 .

2 <

0.1 о.>

Дх/Ь

Рис.6. Зависимость максимального КПД и коэффициента напора Н от ширины бокового канала

Рис.7. Зависимость максимального КПД и коэффициента напора Н от высоты периферийного канала

(<»= 604-220 1/с), следовательно гидравлический КПД насоса на режимах остается постоянным и не влияет на коэффициент напора.

В четвертой главе на основе разработанной модели течения идеальной жидкости в вихревом насосе открытого типа по проведенным численным экспериментам с вихревым насосом открытого типа, результатам натурных испытаний вихревых насосов закрытого типа, а также на основе сведений приведенных в главе 1, намечены возможные пути совершенствования вихревых насосов при рациональном проектировании рабочего колеса, неподвижного рабочего канала и патрубков входа и выхода. Для повышения эффективности работы рабочего колеса вихревого насоса открытого типа целесообразно изготавливать лопатки с углами установки, учитывающими спиралевидное течение жидкости для уменьшения потерь на входе и выходе в рабочее колесо. Как показали опыты, для повышения эффективности работы НРК вихревого насоса закрытого типа, целесообразно применять НРК периферийно-бокового вида с величинами Дх в пределах 0.3+0.5 и Дг =0.08-5-0.12. Установка направляющих лопаток в НРК должна привести к увеличению напора и КПД. Известные из литературных источников данные сравнительных испытаний с различными подводящими каналами показали преимущества тангенциально-бокового подвода как по напорным, так и по антикавитационным качествам.

Проведенное исследование позволило сделать следующее заключение:

1. В результате проведенных экспериментов и расчетного исследования показано, что наиболее эффективной формой неподвижного рабочего канала вихревого насоса закрытого типа является периферийно-боковая форма. При этом относительный боковой размер целесообразно применять с величиной а относительный радиальный

размер Дг=г/ Яг =0.08+0,12. Это позволит получить наибольшие 17

значения коэффициента напора и КПД и, соответственно, уменьшить радиальные размеры насоса или угловую скорость, а также снизить энергозатраты на привод насоса, что обусловит более широкое применение вихревых насосов в ракетно-космической технике.

2. Изменение чисел оборотов вихревого насоса закрытого типа в исследуемом диапазоне показало постоянство коэффициента напора при на кинематически подобных режимах.

3. Теоретический анализ, который проводился как для течения идеальной жидкости, так и для реальной жидкости показал, что течение жидкости в рабочих каналах вихревого насоса характеризуется' многократным прохождением её через межлопаточные каналы рабочего колеса, что обеспечивает большие коэффициенты напора вихревого насоса по сравнению с центробежными. Одновременно анализ показал, что течение в неподвижном рабочем канале характеризуется обратными токами, что приводит к снижению КПД.

4. Для экспериментального исследования был разработан экспериментальный стенд с системой измерения и изготовлены модельные насосы, позволившие выбрать рациональные параметры неподвижного рабочего канала.

5. На основе проведенного исследования и анализа технической литературы выработаны рекомендации по рациональному проектированию проточной части вихревых насосов.

Основные научные результаты диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Zhdanov I.L., Khaoustov A.I. Investigation and development of vane pump for aviation engines. Fourth seminar on recent research and design progress in aeronautical engineering and its influence on education: book of abstract.- Warsaw, Warsaw university oftechnology, 2000, p 35.

2. Zhdanov I.L., Khaoustov A.I. Investigation and development of a regenerative pump for aviation engines. Fourth seminar on recent research and design progress in aeronautical engineering and its influence on education: book ofabstract.- Warsaw, Warsaw university oftechnology, 2000, p 35.

3. Жданов И.Л. Исследование течения жидкости в каналах вихревого насоса силовых и энергетических установок// Всероссийская конференция молодых ученых "Проблемы исследований и разработок по созданию силовых и энергетических установок XXI века": тезисы докладов. -Москва: ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2000г.- с.150-151.

4. Жданов И.Л. Применение вихревого насоса в топливной системе ДЛА// Первая научно-практическая конференция молодых ученых и специалистов "Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности": авторефераты докладов участников. - Москва, ОАО " ОКБ Сухого", 2002г.- с.68-71.

5. Жданов И.Л., Хаустов А.И. Применение вихревого насоса в системе подачи топлива двигателей летательных аппаратов // Вестник МАИ, т 9, №1,2002г. с.51-58.

6. Жданов И.Л., Хаустов А.И., Сергиевский Э.Д., Овчинников Е.В. Моделирование течения жидкости в рабочем колесе и боковом канале вихревого насоса // Вторая всероссийская конференция " Необратимые процессы в природе и технике": тезисы докладов. - Москва: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003г.- с. 156-157.

7. Жданов И.Л., Овчинников Е.В. Исследование и применение вихревого насоса для народного хозяйства // Международная научно-техническая конференция " Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке": труды конференции. - Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2003г.- с. 101-102.

8. Жданов И.Л., Хаустов А.И., Сергиевский Э.Д., Овчинников Е.В .Расчет течения жидкости в каналах вихревого насоса // Вестник МАИ, т 10, №2,2003г. 19

МАИ Заказ Qt12Q5.lOotyг

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Жданов, Игорь Леонидович

Условные обозначения и индексы.

Введение.

Глава 1. Разработка физической модели течения жидкости в каналах вихревого насоса

1.1. Анализ научно-технической литературы.

1.2. Разработка физической 'модели течения идеальной жидкости в вихревом насосе.

1.2.1.Течение идеальной жидкости в вихревом насосе с боковым рабочим каналом (БК).

1.2.2.Течение идеальной жидкости в вихревом насосе с периферийно-боковым рабочим каналом (ПБК).

1.2.3.Течение идеальной жидкости в вихревом насосе с периферийным рабочим каналом (ПК).

1.3 .Особенности течения реальной жидкости в каналах вихревого насоса.

Глава 2. Математическое моделирование течения жидкости в каналах вихревого насоса

2.1. Описание метода расчета.

2.2. Описание расчетной модели вихревого насоса.

2.3. Результаты анализа течения жидкости в каналах вихревого насоса.-—

2.3.1.Распределение давления в боковом канале.

2.3.2.Распределение давления в рабочем колесе.

2.3.3 .Эпюры скоростей по тракту вихревого насоса.

2.3.4.Сравнение результатов математического моделирования течения жидкости в каналах вихревого насоса с опытными данными.

Глава 3. Экспериментальное исследование модельных вихревых насосов

3.1. Описание экспериментальной установки, методики проведения испытаний и метода обработки результатов испытаний.

3.1.1. Схема установки и система измерений.

3.1.2.Методика проведения испытаний.

3.1.3 .Метод обработки результатов испытаний.

3.2. Описание исходного вихревого насоса.

3.3.Исследование влияния неподвижных рабочих каналов и их относительных размеров на энергетические параметры насоса.

3.3.1.Исследование влияния геометрических размеров периферийного рабочего канала (ПК) на параметры вихревого насоса с периферийно- боковым каналом (ПБК).

3.3.2.Исследование влияния боковой части неподвижного рабочего канала (БК) на параметры вихревого насоса с периферийно- боковым каналом (ПБК).

3.4. Влияние угловой скорости вращения на энергетические характеристики вихревого насоса.

3.5. Влияние безразмерных параметров вихревого насоса на его энергетические характеристики.

Глава 4. Рекомендации по выбору проточной части и геометрических параметров вихревого насоса.

Введение 2004 год, диссертация по авиационной и ракетно-космической технике, Жданов, Игорь Леонидович

В ракетно-космической технике для обеспечения энергией ракет и космических модулей применяют энергетические установки - бортовые источники питания (БИП), состоящие рис. 1 из электрогенератора (8), турбины (5), газогенератора (6), баков с запасом топлива (1,2), насосов (3,4) обеспечивающего подачу топлива в газогенератор, регулятора числа оборотов турбины (7). Топливные насосы БИП имеют высокие числа оборотов 30000 -40000 об/мин, достаточно большое давление на выходе 20-40 атм., но в виду малых расходов 0.05x10"3 -0.1х10'3 м3/с их коэффициент быстроходности лежит в пределах 10-30, поэтому в ряде случаев для подачи топлива в газогенератор применяют вихревые насосы рис. 2 [1;2]. Вихревые насосы предпочтительнее центробежных насосов, так как напор, расход топлива в БИП лежат в их оптимальном рабочем диапазоне и они обладает более высокой напорной способностью, то есть вихревые насосы можно при заданных величинах потребного давления сделать меньше по диаметральным габаритам или уменьшить угловую скорость вращения насоса. И то и другое приводит к уменьшению массы агрегата. Величина КПД насоса определяет потребную мощность турбины и следовательно запас топлива для функционирования БИП. Повышение напорности и КПД вихревых насосов для БИП остается весьма актуальной задачей. В виду того, что БИП могут иметь разные рабочие параметры, для уменьшения числа применяемых агрегатов возникает новая важная задача использовать один исходный агрегат с различными сменными проточными частями который бы работал в разных по мощности энергоустановках, в частности, имеющих меньшие расходы топлива и обладал более высокими энергетическими параметрами, чем исходный агрегат на режимах дросселирования. Аналогичные проблемы ставятся и перед насосными агрегатами общего машиностроения [31].

Требования к кавитационной устойчивости для насосов энергетических установок ракет не является определяющим, так как к потребителю

Рис.1. Принципиальная схема жидкокомпонентного бортового источника питания

1. Бак горючего ;2. Бак окислителя;3.Насос окислителя; 4.Насос горючего; 5.Турбина-|л ^енерат0р; 7-РеГУЛятор чисел оборотов турбины;8.Элеютрогенератор; 9. Редуктор; ИШаТ0Р НаП??ЖДНИЯ; 1РегУ*™Р соотношения компонентов; 12.Регулятор Редаор СЛИТСЛЯ; ШрОСТарТер; И-Газ наДДУва баков; 15. Элекгропневмоклапан; 16. ': / /

Б-Б

Рис.2. Типы вихревых насосов закрытый-тип; б) открытый • . .„-неподвижный рабочий канал; 4.рабочее колесо

З) закр^стый-тип; б) открытый тип; 1. вход в насос; 2. выход из насоса; 3. небольшие по объему топливные баки могут быть надцуты до давления обеспечивающего бескавитационную работу насоса, поэтому обычно ф, применяют вихревые насосы закрытого типа рис.2а, которые, в отличие от вихревых насосов открытого типа, не обладают самовсасывающей способностью, но имеют лучшие напорные свойства.

Для выявления целесообразности применения вихревых насосов в авиационной технике, рассмотрим перспективы применения вихревых насосов в авиационных двигателях.

В области гражданской авиации по современным представлениям перспективные авиационные двигатели должны иметь в 1.5 - 2 раза ^ увеличенный ресурс и надежность, на 10-15 % улучшенную экономичность. Столь значительное улучшение характеристик двигателя требует решения ряда научно- технических проблем, в числе которых создание более совершенной системы топливоподачи двигателя. [3]. Основные технические требования к насосным агрегатам (НА) для разрабатываемых, модернизируемых, а также перспективных двигателей самолетов гражданской авиации содержат кроме прочих, такие требования как: ресурс агрегата до первого капитального ремонта, не менее 15000 часов для модернизируемых и разрабатываемых в настоящее время двигателей и не менее 30000 часов для перспективных двигателей, 5 возможность работы НА при давление на входе в насос не более 0.4 х10 Па для модернизируемых и разрабатываемых в настоящее время двигателей и не более 0.25 х105 Па для перспективных двигателей, диапазон изменения расхода топлива Сщах/втш > 33 для модернизируемых и разрабатываемых в настоящее время двигателей и ОтахАЗтт ^ 40 для перспективных двигателей, устойчивость работы при относительном объемном содержании в топливе свободных газов <3Г/ <3Ж > 47 для & модернизируемых и разрабатываемых в настоящее время двигателей и (¿г/ 50 для перспективных двигателей.

Топливная система авиационных двигателей самолетов гражданской авиации включает в себя: насос низкого давления (ННД), насос высокого давления (НВД), пусковой насос (ПН). В газотурбинных двигателях (ГТД) гражданской авиации традиционные схемы НА содержат последовательно соединеные ННД и шестеренного насоса. Из-за того, что ресурс шестеренных насосов ограничен величиной 15000 ч, а центробежные насосы работают с ресурсом 30000 ч, то целесообразно использовать НА на базе лопастных насосов. В НА перспективных ГТД в качестве ННД предполагается использовать оседиагональный насос, в качестве НВД -центробежный насос, а в качестве ПН - вихревой насос [3].

Топливная система авиационных двигателей самолетов военной авиации рис.3 состоит из следующих основных узлов: в топливном баке 1 размещается баковый насос 2, который подает топливо в бустерный 6, а затем в главный топливный насос 3 двигателя 4. Основное назначение главного насоса - подача топлива в камеру сгорания. Назначение бустерного насоса - создавать необходимое давление топлива для бескавитационной работы главного насоса. Задачей бакового насоса является обеспечение бесперебойной работы главного насоса при изменении высоты и скорости полета.

Основное направление в расширении возможностей таких топливных систем связано с совершенствованием баковых и бустерных насосов с целью расширения диапазона их работы, что достигается выбором оптимальных чисел оборотов и оптимизацией их параметров.

Недостатком такой системы подачи является то, что как показывает опыт эксплуатации двигателей в случаи структурного разрушения (попадание снаряда или пули) и последующего разрыва напорного трубопровода 5 рис.3 из него происходит выброс топлива с последующим возможным возникновением пожара.

К современным топливным системам военных двигателей предъявляется условие: подача топлива в главный насос без бакового

Рис3- Принципиальная схема топливной системы авиационных двигателей

Рис.4. -Принципиальная схема топливной системы авиационных двигателей с самовсасывающим насосом

Су насоса. Это принципиально новое требование, которое диктуется повышением живучести летательного аппарата и, прежде всего, вертолета. Насос, установленный и приводимый во вращения от двигателя, должен подавать топливо за счет возможности работы с высоким газосодержанием. В этом случае рис.4 при повреждении магистрали 5, идущей от бака 1 к насосу высокого давления 3, бустерный насос 2 засасывает в магистраль воздух, и при этом не исключается подача топлива в двигатель. Двигатель продолжает работать на режимах малой тяги, предполагается, что система гидроавтоматики способна работать на двухфазной смеси, ЛА способен выполнить маневр для посадки. Это значительно увеличивает безопасность и надежность работы всего летательного аппарата.

Для двигателей авиации общего назначения (АОН) применение топливных систем на основе динамических насосов позволит увеличить надежность, межремонтный срок службы, что приведет к снижению стоимости летного часа самолетов, вертолетов и повысит финансовую выгоду за срок службы двигателя по сравнению с существующими двигателями.

Суммируя выше изложенное можно сказать, что одной из тенденций в повышении надежности летательных аппаратов является замена главных насосов высокого давления объемного типа на динамические насосы, как более простые, компактные, способные создавать высокие давления в одной ступени, другой тенденцией является создание топливных систем способных осуществлять подачу топлива в главный насос без бакового насоса.

Из вышеизложенного вытекают следующие требования к насосу предлагаемой системы подачи топлива в авиационные двигатели, обеспечивающей большую живучесть летательного аппарата:

1. Насос должен обеспечивать эффективное нагнетание газовой и жидкой фазы, а также газожидкостной смеси.

2. Должен происходить быстрый переход работы насоса с газовой фазы на жидкую фазу.

3. Насос должен быть простым, имеющим один элемент вращения.

4. Подогрев топлива должен быть минимальный, следовательно насос должен обладать высоким КПД.

Перечисленные требования являются очень жесткими. Попытки обеспечения этих требований комбинацией известных типов насосов: струйного насоса со шнеком и центробежного насоса, показали, что такой насос имеет низкую эффективность при работе на двухфазной смеси, достаточно большой вес и габариты.

Для решения поставленной задачи предлагается использовать вихревой насос как ПН для топливных систем ГТД самолетов гражданской авиации или как бустерный насос для топливных систем ГТД военной авиации и АОН.

Применение вихревых насосов в ракетной технике в системе питания энергетической установки и в авиационных системах подачи топлива перспективно, так как вихревой насос имеет уникальные характеристики:

- коэффициент напораН вихревого насоса может достигать 1.5-2 (на режимах оптимального КПД), в то время как центробежные, диагональные и др. насосы имеют Н не превышающий 0,65 -0,7. КПД вихревого насоса равен 30 - 40%, т.е. он сравним с КПД центробежного насоса в данном диапазоне коэффициентов быстроходности 10-30;

- вихревой насос имеет возможность перехода от работы на однородном топливе к работе на топливе с большим содержанием газовой фазы;

- вихревой насос имеет способность работать даже при сухом всасывании (входной трубопровод не залит);

- вихревой насос имеет низкий вес, малые габариты, низкую стоимость.

Область применения вихревых насосов — малые подачи и высокие * напоры. Для них характерны значения коэффициента быстроходности от 10 до 30. Применение вихревых насосов быстроходностью свыше 30 экономически не оправдано, так как их КПД в этой области значительно ниже, чем у центробежных насосов.

Вихревой насос рис. 2 состоит из рабочего колеса (4), рабочего канала (3) и патрубков входа (1) и выхода (2) . По способу выполнения вихревые насосы могут быть закрытого типа рис.2а и открытого типа рис.2б. Различие насосов открытого и закрытого типов по техническим показателям заключается в следующем:

- вихревые насосы закрытого типа имеют более крутую напорную характеристику и развивают напор при одинаковых окружных скоростях рабочего колеса в 1,5 -3 раза больший по сравнению с насосами открытого типа - они применяются в системах подачи топлива в БИП;

- насосы открытого типа имеют более высокую всасывающую способность по сравнению с насосами закрытого типа и применение их целесообразно в авиационных топливных системах.

Вихревые насосы используются в промышленности для подачи легколетучих жидкостей (бензина, керосина, спирта) на автозаправщиках, например АТЗ-46123-012 и др.), автоцистернах и стационарных раздаточных установках; на химических заводах и комбинатах, где требуется подавать малое количество жидкости при большом напоре; на установках коммунального хозяйства в качестве подпиточных; на передвижных моечных установках [4]. Отечественная промышленность выпускает вихревые насосы серий ВК, ВКС, ВКО, СВН, ЦВК, СЦЛ, ЦВК, СЦН, АСЦН и др. Зарубежные вихревые насосы на отечественном рынке представляют такие фирмы как РеёгоНо, Баег, Брегош, Кра, \Vilo и др.

В настоящее время вихревые насосы являются наименее изученными из всех нагнетательных устройств, что связано со сложностью течения жидкости в элементах вихревого насоса, с ограниченной областью применения данного насоса и наличия проверенных и надежных насосов объемного типа. Современное представление о картине течения жидкости в вихревом насосе не дает возможность разработать такой вихревой насос с КПД 40 — 50%, также имеются противоречивые мнения о влиянии неподвижных рабочих каналов и их относительных размеров на энергетические параметры насоса.

Таким образом, исследование течения жидкости в каналах вихревого насоса, исследование механизма передачи энергии от рабочего колеса жидкости, исследование влияния неподвижных рабочих каналов и их относительных* размеров на энергетические параметры насоса является актуальной задачей для повышения напора, КПД насоса, всасывающей способности и для расширения диапазона работы исходного вихревого насоса насос за счет применения сменных проточных частей HPK.

Цель работы является выявление влияния конструктивных параметров HPK на КПД и коэффициент напора вихревого насоса для расширение области применения исходных вихревых насосов на режимах малых расходов за счет использования сменных проточных частей HPK.

Задачами настоящего исследования являются:

- проведение экспериментов с модельными вихревыми насосами для исследования влияния относительных размеров неподвижных рабочих каналов на энергетические параметры насоса на режимах работы меньших расчетного;

- выработка рекомендация для применения сменных неподвижных проточных частей (HPK) для получения на базе исходного насоса ряда других насосов на меньшие расходы;

- разработка картин течения идеальной жидкости в каналах вихревого насоса и выяснение механизма передачи энергии от рабочего колеса жидкости в вихревом насосе;

- проведение математического моделирования течения жидкости в каналах вихревого насоса и получение распределения давления и полей скорости в характерных сечениях вихревого насоса;

- выработка рекомендаций для проектирование вихревых насосов с высоким коэффициентом напора, КПД.

Научной новизной исследования являются:

- получены экспериментальные данные, позволяющие получить на базе исходного вихревого насоса ряд вихревых насосов на другие параметры, за счет использования сменных неподвижных проточных частейр

- выявлены требования и уточнены необходимые параметры вихревых насосов для применения в энергетических установках ракетно-космических систем;

- рассмотрена возможность применение вихревого насоса в топливных системах двигателей самолетов гражданской и военной авиации;

- разработаны картины течения идеальной жидкости в каналах вихревого насоса;

- проведено математическое моделирование течения жидкости в каналах вихревого насоса, получены картины распределения давления по тракту вихревого насоса, получены эпюры скорости в каналах вихревого насоса.

Достоверность полученных сведений подтверждается согласованностью результатов численного моделирования с результатами экспериментальных исследований модельных насосов, выполненных с погрешностью измерений регламентированную ГОСТами.

Практическая значимость данной работы состоит:

- в расширении применения исходных вихревых насосов за счет использования сменных проточных частей;

- в повышении эффективности насосов бортовых источников питания ракет;

- в выработке теоретических положений для создания насосных агрегатов перспективных ГТД гражданской и военной авиации;

- использование материалов диссертации позволит совершенствовать вихревые насосы применяемые в различных областях техники и поможет расширить область их применения.

Предложенные методы расчета, проектирования и модернизации вихревых насосов использованы для разработки и сравнительного анализа насосов перспективных систем пожаротушения, разрабатываемых в

ООО "Институт новых технологий пожаротушения" г. Москва. Имеется акт внедрения.

Результаты работы доложены на 4-ой международной конференции "Recent research and design progress in aeronautical engineering and its influence on education"-Полыпа, 2000 г.; всероссийской конференции молодых ученых "Проблемы исследований и разработок по созданию силовых и энергетических установок XXI века" - Москва: ЦИАМ им. П.И. Баранова, 2000г.; первой научно-практической конференции молодых ученых и специалистов "Исследование и перспективные разработки в авиационной промышленности" - Москва, ОАО " ОКБ Сухого", 2002г.; второй всероссийской конференции " Необратимые процессы в природе и технике" -Москва: Ml ТУ им. Н. Э. Баумана, 2003г.; международной научно-технической конференции " Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке"- Санкт-Петербург: СПбГПУ, 2003г.

Автором диссертации опубликовано 9 научных работ, из них 8 по теме диссертации. Ряд работ были написаны совместно с другими исследователями, личный вклад соискателя состоит в постановки задачи исследования, анализа и обобщения результатов.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Объем диссертации - 110 страниц. Библиография составляет 31 наименование.

Заключение диссертация на тему "Влияние конструктивных параметров вихревого насоса на его энергетические характеристики"

Заключение

1 .Экспериментально обоснован способ создания на базе исходного вихревого насоса закрытого типа ряда насосов на меньшие расходы, путем изменения размеров бокового и периферийного рабочего канала. При этом при заданных величинах напора и угловой скорости обеспечивается более высокий КПД, чем при переводе исходного насоса на меньшие расходы. Изменение размеров неподвижных каналов достигается путем применения вставок в корпус исходного насоса. Выявляется связь оптимальных размеров и коэффициентов быстроходности для- требуемого режима работы модернизируемых вихревых насосов.

Крутопадающая характеристика вихревых насосов H=f(Q) не позволяет работать на режимах Q<Q0nr при Н =const. Применение сменных проточных частей в исходном насосе позволяет это делать при выигрыше в КПД. Возможно применение сменных проточных частей в БК и ПК.

2.Применение сменных проточных частей в БК исходного насоса позволяет работать на режимах Q<Qonr при Н, n =const при изменении ns с 20 до 9, имея КПД выше на 20. 50%, чем при режиме дросселирования;

3. Использование сменных проточных частей в БК исходного насоса энергетически более выгодно, чем использование сменных проточных частей в ПК, но сложнее в изготовлении и монтаже.

4.В результате проведенных экспериментов и расчетного исследования показано, что наиболее эффективной формой неподвижного рабочего канала вихревого насоса закрытого типа является периферийно-боковая форма. При этом относительный боковой размер целесообразно применять с величиной Дх =х/Ь = 0.3-5-0.5, а относительный радиальный размер Дг=г/ R2 =0.08-5-0.12. Это позволяет получить требуемые значения коэффициента напора Н и КПД г| и соответственно уменьшить радиальные размеры насоса или угловую скорость вращения, а также снизить энергозатраты на привод насоса, что обусловит более широкое применение вихревых насосов в ракетно-космической технике.

5.Изменение числа оборотов вращения вихревого насоса закрытого типа в исследуемом диапазоне чисел оборотов (60.220 1/с) показало постоянство коэффициента напора при Q/n= const, то есть на кинематически подобных режимах.

6.Теоретический анализ, который проводился как для течения идеальной жидкости, так и для реальной жидкости показал, что течение жидкости в рабочих каналах вихревого насоса характеризуется многократным прохождением её через межлопаточные каналы рабочего колеса, что обеспечивает большие коэффициенты напора вихревого насоса по сравнению с центробежными. Одновременно анализ показал, что течение в неподвижном рабочем канале характеризуется обратными токами, что приводит к снижению КПД.

7.Для экспериментального исследования автором был спроектирован и изготовлен экспериментальный стенд, проведено испытание четырех модельных насосов, позволившие выбрать рациональные параметры неподвижного рабочего канала.

8.На основе проведенного исследования и анализа технической литературы выработаны рекомендации по рациональному проектированию проточной части вихревых насосов.

В целом в диссертационной работе решена важная задача совершенствования теории и практики применения в вихревом насосе сменных проточных частей, позволяющих более эффективно использовать исходный вихревой насос на меньших расходах.

Библиография Жданов, Игорь Леонидович, диссертация по теме Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов

1. Краев М.В., Лукин В.А., Овсянников Б.В. Малорасходные насосы для авиационных и космических систем.-М.: Машиностроение , 1985.-128с.,ил.

2. Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. М., " Машиностроение", 1971, стр.540+2 вклейки.

3. Олиферов Ф. и др. Высокоэффективные лопастные насосные агрегаты для ГТД гражданской авиации// Двигатель, № 5 (17) 2001г, стр. 10-13.

4. Байбаков О.В. Вихревые гидравлические мапшны.-М.: Машиностроение ,1981.-197с.,ил.

5. Руднев С.С. Основы рабочего процесса вихревых насосов. Труды ВНИИгидромаш, Вып. 43,1972г, с. 3-9 .

6. Устинов A.C. Лопастной насос, Вестник машиностроения, 1945,№8, с 37-39.

7. Байбаков О.В. К вопросу о разработке теоретических методов расчета вихревых насосов, Труды ВНИИгидромаш, вып 35, 1965 г., с. 41-68.

8. Коваленко В.Г., Купряшин H.H. Современные конструкции вихревых и центробежно- вихревых насосов. Вестник машиностроения, 1958,№2, с 1016.

9. Купряшин H.H., Центробежно-вихревые насосы. Вестник машиностроения, 1952,№3, с 24-27.

10. Коваленко В.Г., Купряшин H.H., Современное состояние теории и методов расчета вихревых насосов. Вестник машиностроения, 1957,№4, с 20-28.

11. Grabow G. Pumpen and Verdichter Informationen ,1973,№ 2,p.41-48 / Характеристики вихревых насосов с боковым каналом и лабиринтных насосов/.

12. Березюк Г.Т. Самовсасывающие вращательные насосы,Укрмашгиз, 1939 г.,-136 с.

13. Шаумян B.B. Некоторые рекомендации по расчету вихревых насосов. Труды ВНИИгидромаш, 1971,вып.42, стр 191-218.

14. Певзнер Б.М. Судовые центробежные и осевые насосы.- JI., Судпромгиз, 1958 г.,-540 с.

15. Кудрявцев В.М. и др. Основы теории и расчета жидкостных ракетных двигателей.- 3-е изд., испр. и доп. М.: Высш. школа, 1983.- 703с., ил.

16. Ломакин A.A. Центробежные и осевые насосы. М.- JL, Машиностроение, 1966г., 364с.

17. Спасский КН., Шаумян В.В. Новые насосы для малых подач и высоких напоров. М.: Машиностроение , 1973г.,159 с.

18. Аринушкин Л.С. и др. Авиационные центробежные насосные агрегаты. Изд-во "Машиностроение " , 1967 г., -256 с.

19. Находкин Б.И. Исследование работы вихревого насоса на воде. Авторефер. дис. на соиск. учен.степени к-та техн. наук. 1951г. 13 с. (МЭИ).

20. Пфлейдерер К. Центробежные и пропеллерные насосы: Пер. со 2-го немецкого издания. НКТП СССР, 1937г.,-496 с.

21. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. 4-е переработанное изд. М., Машиностроение, 1960г.,-684с.

22. Шаумян В.В. Исследования рабочего процесса центробежно-вихревого насоса. Труды ВНИИгидромаш, 1968,вып.37., с. 106-121.

23. Grabow G. Maschinenbautechnik,1972,r.21,№3,p.l 17-124 / Влияние формы лопаток на характеристики вихревых насосов с боковым каналом и гидромуфт/.

24. Вершинин И. М. Результаты испытаний вихревого насоса ВС-65А с приводом от двигателя внутреннего сгорания при работе на жидкостях различной вязкости. Известие высш. учеб.заведений . Нефть и газ . 1962, №5, с 89-93.

25. Tomita Y., Yamazaki S., Sasahara T. The scale Effect and Design Method of the Regenerative Pump with Non-Radial Vanes// Bulletin of the JSME. Vol. 16,No.98, Aug.,1973 .-р. 1176-1183.

26. Горбенко Г.А., Пронь JI.B. Исследование зависимости параметров 'вихревых насосов от оборотов. Гидромеханика и теория упругости, 1982, вып.29., с. 56-61.

27. Сергиевский Э.Д., Хомченко Н.В., Овчинников Е.В. Расчет локальных параметров течения и теплообмена в каналах. Методическое пособие по курсу " Математическое моделирование процессов тепломассообмена"-М, Изд-во МЭИ, 2001г.- 60 с.

28. Виршубский И.М., Рекстин Ф.С., Шквар А .Я. Вихревые компрессоры.-JL: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1988.-271с.: ил.

29. Жданов И.Л., Хаустов А.И. Применение вихревого насоса в системе подачи топлива двигателей летательных аппаратов // Вестник МАИ, т 9, №1,2002г. с.51-58.

30. Жданов И.Л., Хаустов А.И., Сергиевский Э.Д., Овчинников Е.В.Расчет течения жидкости в каналах вихревого насоса // Вестник МАИ, т 10, №2, 2003г.

31. Твердохлеб И., Иванюшин А., Луговая С. Создание сменных проточных частей для насосов типа ЦНС // Насосы и оборудование, №2, 2003г, с. 18-19.