автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.13, диссертация на тему:Исследование и разработка методики расчета энергетических характеристик рабочих колес центробежных насосов

t О 'J. i

Сунсььзй дерясавний УН1вераггет

На правах рукспксу

Агашаноза СЬетлана Володикир12на

• I FCOFCEKA ЙЕЯОЕШЙ НГ-Г^УНКУ EHbFL ЪТИЧНИл i'íAPArvi'ilí-ilL.'i iE НЛШЕЗК^гГГ^С'. РОБОЧИХ тж. ВХДЕКГГСБК HACCCIB

35. 04.13 - пдразл!чн1 машини i пдропнешоагрегатя

Автореферат дисертат! на здобутгя наукового ступени кандидата текш.чник нале

Суки - 1995

^■гсертапге ю с рукопис.

Работа ьпконана б Оуисьно!"- Летаавншл*

V С _ V

"'нгзерсите?;. .

Каукози:! ::ер1вник - кандидат технгчктк наук,

. доцент Ккебаева К.К.

Офхщйни опоненти - доктор техшчних наук,

професор Косторний С«Д. кандидат технгчних наук Гуськов А.А,

Прobiдне шдприемство-

ПО " Юстгдромаш", м. Бердяньск

Захист в дбудеться "14" грудня 1995р. на зас:гданш спецхалхгованоГ вчено! ради К 22.01.02 Сумського Державного Университету (li. Суш, вул* Римсыеого-Корсакого, 2.)--

3 дисертацхбю кошта ознакомиться в б1бл:готе1 Сумського Державного Ун1верситета.

Автореферат роз! с л аний /ХМ 5/

Вчений секретар спец!ал1зовано1 ради кандидат технтчних наук^Ж-^5^ Неня

- 2 -

дхшдяення 1 розробка методики розрахунку енергетичних характеристик наШЕЕ1дкритих робочих колес в1дцешрових насос 1 в

загальна характеристика робота Акггуальн1сть темя Над!вв!дкрг-гг! ( без покривао-чого диска) робоч1 колеса ¿НЕРК) знаходять широке за-стосувзння у насосному обладнанш для х!м!чноь харчо -во! та I нпз-к галузей, Еиробнштва. Перенагою хх е забез-печення перекачування Р1дш з доьпшкани, ¡> ж, ¿с кристалл зутоться, з наименьшею небезп.-жею забивания м1жяопатеЕих канал! а Це особливо ва&гаЕо для в!дцект-рових насос!в з налкни подачами в зв'язку з вузкЮтто канал 1 в IX проточно! частини. Недсшк НЕРК - б!льш низький ККД, шж у закритих з покриватим диском робс-чих колес (ЗРЮ. В1дсггая такол, в1дпрадьована методика розрахунку НЕРК, яка б дозволяла на стадП '¿х прсекггу-вання забезпеч^-вати з необх1дноо точшсно одержшня потР1бних величин -теоретичного 1 дШсного напор! в при задан!й подач!.

Теч1я в дакому тип! робочого колеса значно ускяад-нюеться, в пор!внянн! з ЗРК, за рахунок перебхгу р!дн-ни через зазор торцев^?ми поверхнями лопатей та. пе-редньсю ст!нко» крипки корпусу насоса (<з); ее лику частку скяадае еихорсеий обм!н екерг!'¿. Тому застосу-вання метод! в , розробленних з р1 зними пряпушенкяни. для розрахунку потенц!альних теч!й в ЗРК, неправом!рно для оц!нки течШ в НЕРК. Стае, розробка математично'{ модел1 (КИ) ККД I коеФШекта напору НЕРК, с актуальнее ! важливою з прикладной точки зору задачею^ Одерззккя методики розрахунку енергетичких характеристик НЕРК .на основ! розробяено! ММ дозволило б анал!тичним шляхом знаходши оптнмальш вар1анти конструкт 1 ЫЕРК за досо-могою, так званого, математичного експерименту, 1 . тга самим, значно зменыэпи обсяг Ф!зичного експер! мекггу. _ проведения якого потребуе значык Мнансових 1 матер! альних витрат.

Необх!дна уморя - стЕсрсвана методика розрахуяз" повинна вхдображгга законом!рност! теч11' в НЕРК, врано-вУЕати Еизначаш! И Факгори, 1 , волночас, бгти прсс-

тао з точки зору гкженернох 'практики Для цього не-обихдник с : проведения експержентзльшх досл!джень кайб:лып тшобих нерк ц<80) вхдцентровкк ыасос!в; вста-'^оалення залехгюст; IX енергетичккл характеристик •^зкокзкхткпк: конструктивна 1 г!дродинам1чних пара-мгТ?1е; встоковлення Ф1зично1 кзртанк течП бри змШние значениях " широкому д!апазон! коеФ1и1Ект!в подач! едя-¿юм 1 х в1зузл1ззд11«

Кета робота - ствс-рекня методики розрзяунку енер-гетичних карактэристик НЕРК в!ддентроЕих насос1в за до-помого» 1м!ташйно1 ШККД 1 коеФШхента напору тг розробка рекомендад!й по Шдвкаенню еФекггквностч НВРт (б!лып високий ККД 1 мала чутлив!сть 1Ен1х характеристик до зм:ни величина осьового зазору) на основ! результатов IX експериментапшого досл!дження 1 теоретичного

анал!зу уточненно'! Физичног коде л 1 течП в НВРК. _М?тоди' досл1дження. . В робот! використан1 . метош теоретичного аналХзу 1 експершектальник дослЮТень.

-Нзукова новина робота .

- Еперше проведена В1зуал!зад!я довершении л!н!й ток: в НВРК в!дцентрового насоса при зтнному значены] осьового зазору в широкому дхалазот зкачень коеФШ-ента подач!.

- Розро&пена математична модель ККД 1 коеФ1шекта напору НВРК.

- Сиеркзнх узагальнеШ функШональн! залежост! дш розрэяукку енергетачаих характеристик насос 1 в з НЕРЗ в широкому д1апазон! значень коеФхШскта подачь

- 3 вккористанням результат! в експериме:-пндькоп доел!дкекня 1 теоретичного акалхзу обгруьпована кож лив! сть шш-шення ефекгивност! НЕРК за допомого; застосування визначекого способу впливу на структур; потоку в КВРК Розроблен! конкретн! рекомендац1 ^ п ш:дЕишенж> КЕД ! зменшенню чутливост! характеристк КНРК до зн!ни величин!'! зазору .

.Практична шнШсть робота.

- Створено битье еФегсшвне , факгшчно нечутливе д ЗМ1Ш-1 зазору НВРК Ш5<80). Прир1ст ККД в одного ! вар! ант! в в!дпрадьов2НИк НЕРК носят В, 2у. .

- Розроблена методика розрахунку 'ККД' 1 ;зэеФ!ц!ент НВРК, пю доззоляе на стадП проектувашл проводит

сШнку . характеристик НЕРК. прискодаочи процес стес-реши оптимально 1 кокструкц! 1.

_Впровадження результат! в робота - Вдосконалея! НВРК, прийнят! до впровашсення в тезно-логЧчних насосах ТНК-1 1 ТНК-IV на Шшешивському кадизавоя! - (м. Тростлнеиь Сумськох обл. ).

Проблем-!, розгляшчл в дпсертадП долов! далксь ка на-укош-техн!чних конференциях в Сумськсму Ф13иго-техко-логичкому шсшгут! (зараз - СумДУ)(199с - 1995рр. )■ з с -Петербурзському Державному Техш чному Ун!верс1тет: (1992р. 5.

Пу6л!кад! 1.

Список публ1каи1к наведено налряк! ши автореферату. _ДеклараШя особкстого внеску.

1. автором д^ергадп , яка представлена на запист, б уз еикснннш ретельккй: анаШз 1 скусчж л1терату?нкх даних на тему дЮертац! ь на основ1 якого була обгрунтована кета оснош! зада.41 наукового досл1д:йеккя та методолог^ Хх розв' язаннн (Ржбаена К. К. , Агадяанова С. В. /Ъсл1давння натвз! дкршж робочих колес. ).

2. Зд1йснен1 експериментальн! дослхдхення Н0РК» з!бран!. оброблень скстематизованI одержат результат п1дго-товпет е1-ппдш дан! для розробки ИМ ККД ! коеФШ-Ента напору. (РдЕбасва Н. К., Агадханова С К Розробка Ф1зкчко1 модел! течП з натв^дкригих робочих колесах в1ддешрових насос!в та Агашсакова С К , Рлебаева Н. К Експерикентапьке досл^дження вплизу геокетричшх параметр! в на характеркстаки нап1вз1дкршик робочик колес в!ддентрових насос!в г>.<60).

3. Обгрунтована ИМ ККД та коеФШента. напору .одержан! узатапьнен! ФуккШональш залежост! для розрзхунку енергетичних характеристик: насос!в з НЕ£К ( Агадзсако-ва С а. Методика прогаозування енергетачних гарактеркс-так наШшхдкритах робочих колес в!ддентроБИХ насо-с!в . ).

4. Узагальнеко одержан! результата та сФормульован! ос-новн! рекоменлаяП по тдвшкнню еФектавност! НЕРК

л5.<80. ( Рхебае ел. II К., Агадгзнова С а Досл1дзешя на-и1ш!ддаггих робочих колес в1ди£нтроеих насос 1 а ). Структура ! обсяг робота Дрюерташя складаеться !з вступу , чотирьох розд!-

ззклсяенкя, спиао- глтегатурп ( 113 назв. ) i до-:1в. Робота м1стшъ i i i ctopíhok• машинописного текс-3 таблицi , 40 малшк1Б.

3KÍCT РОбОЖ

У BCTJHHiñ части обгрунтовуе ться актуалък! ст теш, Формулахться мета роботи , вказусться ноешк одержания результат! в , коротко викпапаеться зм! ст ди

В пер-юму роздШ розглянуП сучасШ уявлекня пр прссторову трьохрозн! рну течНо реально"! рш-ши прот!чнкк частинах робочик колес в1дцентровйх (Ш; турбсказгй. Назодрпъся короткий сгляд хашочкг: ке тод:в розрзхунку втрат енергП i велкчкни напору.

Картина течП в прот1чн!й частин! робочого колес Ш турбокапнин, про ео свгдчать результата експеремен тальник дослхаг-ень i теоретичного аналгзу» характер! зу сться а-ладкою вза£нод1е® двох складов®: : нев'язког ядра потису i пограничного пару (I3S) , в якому проявля ¡сться ефвгста в'язкость До Фактор! в, шзвачаючгк структуру потасу, е!лносятъся дкфузорк;сть каналхв в iipotíh hi:-i част,к: робочого колеса СРЮ, кривизна лопатей, ре жкм роботл, i керш инк сщш, вторинн! теч'Л (ВТ). Вго рин-i течП визкаглъся 6í лишено автор! в превалккж фактором по в1дноп;ешю до i клик. Теч1я в ЗРК розгля есться як потенп! альна i для розрахунку втрат енерг!

вэличннк напору еикористобжгься метсди крибизни л i hík тою', шкаевих елеиент1в i kí влево-р!зничк1.

Анал1з результат! в 1снушкх нечксленнил досл!джев особливостек те-iií в прст1чн1й частая! h¿£K показтс, е мае Kicne знание усклашенкя картини гечЦ sscíiíao nepe5iry píxehk через зазор híx торцовими поверкняк лопатей i перешьо» ctíhkoto крюкк корпусу насоса Б1льшу часткну в загальн!й взаскодГх скиадас еикоробе обм1к екерПею. Кромочн! перетоки р!дкнк через зазс обукозлшгь В1ДуЛннип в!д того, то спсстерхгагться ЗРК кекан!зк створення твркнкик теч! п Структура поте ку в НВРК бхльше з1дпоз!даг кодел! т,mr " струю ш сл!д", з чого вшо неправой! phí сть ш-гкоркстання розрг s'tíkobhk методик, розроблених для потеки! te4ií

- б -

Розглянут! доопдження НЕРК вкконувались на оптимально-му peatKMi (Q 4 max) пш пост! иному Mi Hi мальков значен-Hi осьового зазору. Але спепиФ!ка екашуатадП Ш касо-ciB з НЕРК потребуе is робота на режимах, в!дм!нних в!д оптимального (Q<Qoirr. ). KpiM того, осьонй зазор швидк& зб!льшусться в прочее i робот особливо на pi дин! з до-Mi шками. Дан! про розвигок потоку при зм!нних зазорах, та, на режимах, вШ-пнних а!д огтамального, в лхтерату-pi практично noBHicno Bmcrmi. Без них в!домосгей <М-зична модель Te4i'i запшаеться кеповкою.

Форнулюеться постановка задач! експерименталького досл!джння: по-перше, законом! рностек течП в KEFK на режимах 0<0опт. при nocriиному зкачены! зазорам", по-друге, впливу на 'картину течП зм!ни величкни осьового зазору на оптимальному режкмь

3 анал!зу стану питания виходшъ, що наиб!льш прнйнятним шдходом до Р'шення задач! розробга методики розрахунку НЕРК на перюму етап! е побудова {гиташикох математичног кодел! ККД i коеФШента напору, уза-гальнекних ФуикШональних залежностей для нккоргктанкя у !шоенерких рограхунках.

Для досяга&г1Ня поставлено'! мети необх!дно розв' язати HacTynHi задач!:

- 3i брата, узагальниш i систематизувати еюсперимен-тзльш дат, обробиги i'x за допомогею метод!в матема-тичко'Г статистики для i^HTwMKauii ИМ ККД I коеФ1ц!-ента напору.

- Розробитк КМ ККД i коеФШента напору, шо враховуе особливост! теч! I в НЕРК.

- Одержат функШональт залежноей для розрахунку енергетичних характеристик НЕРК ЕЦ насос is з викори-станням МП

- Провести nepesipKy достов1 PHocTi одержано? ММ на об'ектах, що не беруть участ! в процесс! !дентнФ1-каин. ^

- Провести додатков! експериментзльн! дсоПдешя впли-ву рi зноманi тних констрлстиенил {¿') i гiдродинанi чксс параметр! в на енергетичш характеристики НЕРК; одержан! дан! використати для розробки конкретного еиду ММ

- Вжшати в!зуал!зац!ю поЕерхневж л!н1й струму б про-т!чн1й частин! НЕРК при зм!иному осьовому зазор! та в широкому fliana30Hi коеФШешЧз подач!.

- пор1шяш одержан! дак1 з еспериментальнимк результатами 1нших авторов (Ке-1<1еш) для уточнения-ф1зично'£ мо-

тш тр V V

..___¿Хд ¿.С**. л- •

Проакал^зувати: констрл ливне виьсонанкя ШРК, удоско-/аленого з уракуваншм уточнено! Ф1зично1 модел1

т6ч1 "1.

- Провеет/ Еипробування удосконаленного ШРК для переварки правгльност! вибору моделг течП.

Б другом?' роздШ розгляваеться методика побудови 1к1тад1йно1 ММ ККД г коеФ1Шента напору , ©держания узагальнених анагптачник залеждастей для розрахунку енерге-шчния характеристик Н3?к ЕЦ насос 1 в.

Оаильки процеси, що црежодять в НЕРК, багатофак-торнь тс, для одержання оипфшшних сп1вв1днотень, необидно кэш модель ш характеризуюсь запежн1стьККД 1 коеФШента капору не вш одного, а одночасно ВЦ кхлькох складоЕИХ впливаючих Факторов.

Одержати як!сну оШнку вепиву окремих Фактор! в не Функц!Юэ яку необх!дно знайхи» дозволякяъ методи гшану-вання експерименту, зокрема метод крутого сходження.

Еикокат розрахунки показали , ю в межах дос-тов1ркост! вих1дних даних, найб1лыпу значима сть вплик на Фуккп1ю маклъ три фактори: кут встановленкя лопате! на викод1 -д,, коеф!шент подач1 I ■ величина осьово-го зазору. Таким чином, загальшк вид НИ для КВД 1 ко-еФИпента напору ( даШ - Н) меже бути представлени наступними виразами:

Для тоге , шоб визначити конкретний вид виразу <1) не сбх1дно вир1П2тш задачу побудови трьохФакгорнкх регре с 1 к ) I Н-Н(г,) • 'П1д час розра

цушав був виконаний кореляд1йнии анал1з, якии показа значний зб'язок Фактор 1 в м1ж собою! Функшями-попарно зв'язок Функщй з уехма Факторами (коеФШента мжж® Ш1 кореляш 1 В1ДП0В1ДН0 : -0,=0,85)

Було очевидно , що залеж!сть 1снуе 1 вона нел!н1ша

Розрахункова методика будувалася , ярийнятно I поставлено! задач! , на основ1 наяваого зггального дс св1ду побудош 1к1тад1йник: моделей.

Вважа£мо , шо 1снуе ФункШя Поступо!

б'/демо зменьшувати К1 лысеть Фактор! в в1д яких зале-ашъ Фуккц1я» нздаючи 1м конкрета! значения.

Будено шукати функтю у вигляд1 пол 1 нона з постгйнини коеФШ!ентами.

Спочатку була знайдена оптимальна стуШнь пол 1 нома х його коефщ1ент!а В результат! розрахушиз одер-жанкй пол 1 ном з мШмалктою помипкою - пол! ном друго'! ступень У подальшому побудова ММ гиконувалася вархюванням коеФШеш^в е^дних Факторна По пеш:му Фактору ч знашши Формулу регресГ! для ЕС1Х режим! в. Дал! знахэдипась залететь поспйних коеФ!щент!в одержаного пол!нома вгд о', тобто вс! коеФ!п!снта Формул перспого Фактора зв'язувапи м!ж собою для ес!х гежи-пв другого.Фактору. Пя заледатегь описуеться таксок пол!но-мом друго1 ступШ! з пост!йними коеф^ентзми.

Дал1 вс! коеФШснта с!нтезовано1 Фогнули зв'яза-ли Формулою по третьему Фактору цл. загальнкй вш пере-будовано! запежост! представлений Формулою (2):

Н■= (кф* * С,) + (кз^з г ) 4 *

* (Кг/р * Сз) + г? * С?) £

Для одеряання конкретного ежу залежност! були розрахован! значения ФункцП в контрольних точках по досл1дним даним, як! приведен! в ■ третьему розд!л! ди-сергад! 1. Шсля деяких гатематачних перетворень одержали числов! значения коеф!ц!ент!в К1... К9 ! с1.,. с9 для Н .

Застосувааш вшзевикладен! м!ркування! розракунки для обчислення, одержали числов! значения коеФШеггпз для ККД.

В результат! побудови КМ були одержан: Функа!ональн! задежнсст! для розрахунку ККД ! ко-ефш! ента напору. Достоверность розроблено! ИМ була дерев !рена за допомогою експериментальнж досл1джень впливу зазору на нап1р ! ККД для НЕРК з резкими кутзки з широкому д!апазон! коеф1 тента подач!, Сумагнз. з!дносна помилка апрокс!мадГ£ склада пркблизно г, 3- длл

Н 1 3, с/. - для ККД. При цьому б!лып н!ж у 80>: значень в конкретних точках розб!г розрзхункоеих даних з дослгдкими не переввдуЕ ± 4Х, шо представляе задов! льну поР1ВНяльного анал1зу тсчьпсть. Виконан! розрзхун-енергеткчких характеристик насос 1 в з НВРК, як! не застосовувались для !деншФ!кац-:1 Нй (10 робочкх колес ). Результата показали хорсщу сходим! сть експеримен-тзльних ! розрахунковкх кривил Н ! ККД. Помпяка знахо-дкпася у межах, визначених методикою ! не перевишувала нош ДЗСТ 6134-6? " Насоси динамично Методи шпробу-вань."

ЕКсперикентзльн 1 досл1дження 1 порхвняльн! розра-кунки тдтвердшш мсошивхсть еикориствння одероканих функциональных залехностей для оШнкк енергетичних характеристик НВРК К! насос!в, а такшс дозволили визначата диапазон використання запропоновано'! методики, В!ШОВ1ШО:6Г/Ъ2-0,026 - 0,33. Ъ2/В2 = 0,00187 - 0,0226, ¿71)2 = 0,068 - 0,045,

24 е - 72° , Б2= 265 - '400 ми. За допомогею одержаних Зоркуд розраховак! характеристики насос 1 в ТНК-1 ! ТНК - 14 дня значень & - чаг.

Представлена методика -реашовзна на ЕШ.

Трет! и розд1л присвячено експеркментальним доел! • дженням НВРК , пю кЮтять вивчення вплибу на енергетич-Н1 характеристики НЕРК зк!ни величини осьового зазор; (¿1, кута установки лопатей на шход! !з РК (/и ! режиму робота (О), в!зуал1заШю поверхнешх л!н!й у про Т1ЧНШ чз-сгш! НЕРК.

За об'екта випробувань шбран! найкраш! за даним попередшх випробувань: КЕРК(/^=2~), якх макль найбгль високий ККД г НЕРК („4^72°), як! мать наибхльший кое '«ИШент напору ! кайменш чутлив! до зм!ни осьового за зору.

ДООПДИ ВНКХ>НаН1 Ш сХСПеРИМеШЗЛЬНОМУ стенд! К2 Федри Пдромзши:^ Приводиться опис використовзного об ладнання, прилаШ в , методики проведения експеримент! 1 обробки результат! в . розрзхукок помшши вим!рюзаш Шт калька величина осьового зазору -0, 5 мм шбраг за умов над!йность максимальна - 6 мм, вкзтачена I результатам розрахушив по дяакуваккю експе ркмекту.

В результат! ¡юпередньох обробки ексивриментал них даних поблхован! енергетичн! характеристики НБРК

- iO -

Еигляд1 залеэшостей ККД, капора i потушост! в1д подач! (коеФ!ц!снта подач!). Графики попередньо'1 обробки результатов експерименту були вкх!дш1ми для сдержанна за-лежностей максимального ККД i в!дпов!дних йоиу режя-ших параметр! в в безрозм!рн!й Форм! Кн, К^зхд осьвого зазору i кута установки лопатей на виход! i3 РК Анел!з шх залежностей дозволив виявити д i глазок зм!ки ККД i кое-Ф1ц!екта напору при зростаНК! зазору.

Езд1ння значхнь характеристик вешнее' при

5-3,5км 'до Í0-Í5X bíд оптимального значения у FK J>2-Zlt), подалыюму юно упов!льнюеться, при с = 4 -- 5мм парачетри збер!гакггь досягнутх значения незм!н-нимк.

Шдтверджень одержан! в попередн!х випробуван-кях, • висновки про - бхльпз вхдчутшй вплкв зазора Ш ККД i напор НБРК з рг <30°, в порхвнянт з Ш¥. £>¿?1Z° Результата дослШв сйстематизованих i оброблених статистин-ними методами» дозволили одержати конкретней вид КН ККД i коеФШента напору, i, в сум! з даними В1зуал!заш, уточн!ти Физичну модель течП в КЕРК.

Kpit* жвудшдт ^рлктер^г-таки . дозволили

проаншйзуш.'ш вшш.еть викющетання нбрк ш=то-во

для nifíSíqsHffii еФекпшност1 { в першу чергу - ККД ) насос i в з НЕРК на режимах кекьш, н!ж огпимальний .

ЕхзушМзаШя зд!йскюеться при Re=7,5* 106 (Re= =LT2D2/i) Експер! ментально доведено 1снування i вплив на ш§рг§ш-1ш hbfk íhtbhchbhoctí про-

дольно - енкошеюго руку, яка зкачко змхкюстъся при 3MÍHÍ осьового зазору- i коеФШхекта подач!. Наявн!сть такого руку пi дтзерджус ться результатами вхзуалхзадГх, здШскено^ методом знпза п!д час робота; клсосгц яляеее-hoí на омиваек! поверки! проточнее частики НБРК масля-ho'í Фарби.

Поверхнев! л!н!х струму БГ значно стиснут! I зм! -шен! до робочох сторони лопат! на вход! в м!^топатевий канал п!сля чого, в зон1 найб!льшол кривизни лопат!, зони зкхнкзеть кайже скачкопод! бно св!й напрям в!д робочох сторони лопат! до татьнох. Про !нтенсшн!сть ВТ приблизно визначапи за плозкю низкоенерге*П1Чно!£ зони (межа кезмитох Фарбк на ттшьн!й сторон! лоаггП. У НБРК 72"плс[па дано'i зони залишзлася псст'йиок за se i к режимах випробувань, коеФ!д!снт напору такок мало shíkd-

a

вався п!д час досл!ду • ,У HEEK ¿4 найб1лша

плоша низкоенергетично1 зони 13 зб!лшенням <5", коеФШ! -ент напору значно залежав вхд S.

ККДНВРК =24° нише, 4iM у НШК J>z- 72 , шо мояно пояснити бгльшою дифузорйстю канал!в останн!х, ! як наслгдок, б!льшими втратами потужност!.

Зжошстання результат!в сукупностг ргзних методов експериментального дослШсення, проведених у рамках iS'icepTaniKHOi робота ! допошенна 1z. даними л!тврату-ри, врзховуючи. шо необх!дна удава (Re = idem ) вико-нуеться , дозеолили уточннитл Физичну модель течП в HBFK. Характер течП в даному таШ робочих колес б!льш в!дповхда£ модели " струм!нь - сл!д". В НВРК спо-стерггаеться додаткоЕа нер1вном!рн!сть течи ! вихорова взаемод!я по рад! усу колеса Mi* потоком р!дини в PK i теч!'! 'ii у боковШ na3yci. ВШставання потоку р!дини в боковШ пазус! в!д основного потоку i вхд колеса приводить до винйкнення. течП як в канал! за погано oöTiKaeMHM т!лон . Цей процес у б!льшийм!р!. зумов-лкеться в!дношенням ширини канала до його довжини, товшиною ПШ на передн!й cTimii кришки корпусу ! в!дносною висстою стШок канала. На поток в м!жюпате-вому простор! суттево впливашъ вщюровий обм!н екерг!-ею з потоком» шо перет!ка£ з одного каналу в !ншш через осьовий зазор Mix лопатяни i корпусом. Ф!зична кар-тана взаемодП поток! вр!дини. шо видияеш виде, зм!но-еться вздовж рад!уса в!д входа на лопать PK ! до шходу у вхдвод. В каналах НШС Зормуетъся . !нгенсиЕний вто-Еинний вихор з BicbiO в рад1альному напрямку» зтшении до робочо! сторони лопат!. Наибiльда iнтенсивнiсть ВТ спостер!гапась поблизу к!нц!в лопатей на виходь вго-риннии вихор розповсхжжуеться в середко частину каналу по напрямку до втулки. 3 !нпого боку дП еФекг!в в'яз-кост! на втульШ приводять до виникнення слабого вто-ринного вихору в протелеяному напрямку. Додаткова р!дина з нкзькою енергхсю надходить через зазор на к!нп! лопать

В четвертому роздШ розглядаклъся способи впливу на структуру потока в FK Ш турбо машин з метсю п!дш-шення ix ефективкост!, удосконалення НВРК (пз 4 SO) на основ! уточнено! Физично! модел! теч!'!.

Приведен! в третьому . розд!л! робота: результата

- д с. -

експершентального дослгдженш показали, шо перевал»:-.НЕРК з а--72е с кала чутлкв! сть до зк!ни осьо-

вого зазору, не дол 1 ком - б!льш низький, н!ж у РК ¿„= 24Т кка у НЕРК /¡--24е - при високих значениях ШС спо-стер1Га£тъся б1лша залежкгсть характеристик в!д зазору. Робшъся шеновок про можлив I сть удоскокалення ?К обохх тип! в з урахуванням уточнено!" Физнчно'£ кеде л; течи за допомогао вшшву на втериш! течП. Описусться зас!5 епливу - виконзбня екр1з1в ка основному диску. Шдшшешя еФекшшост! коже буш досягнено за раху-нок 1Нтекс1Ф1кад1Т вихорового обм1ну; ЕгПссристзккя сторона вир! зу як додатково! лопат! дозволить добитись йдвищення напору, зменыпування потушост! дискового терта ! вхдповхдно зб1льшёння ККД 3 другого боку, впяиваши на Формування ВТ, иожпиво добихися збереження досягкутих значекь "параметр!з при збЬтывенн! зазору. Форма вир!з!в описана в дисертшПйнгй роботх .

Объектам! доелгдження вибран! РК д^24ста розробЛе-нв на баз! проточно! частини одноярусного РК р&-72° явоярусне РК

Наведен! результата в!зуал1зац11 поверхневих лШй струму в:прот!чн!й частан! двоярусного НЕРК Оснош! законом! рностх, то спостеригалися в одноярусному РК , за-лишзкяъся I в дьому РК /ухе особлив! его течП у даноку тип! колеса е р!зна ]нтенсйш1сть ВТ в л!вому ( м!ж ткдьною стороною довго! лопат! ! робочою стороною коротко"! лопата ) ! правому каналах , б!льша в левому, шо враховано при конструктивному викюнанн! вир1з!б.

Результата досл!дження базового НЕРК наведет б третьому роздШ. Результата пор!вняльних випробувань описуотъся в четвертому рсзд!л!.

Вшробування вдоскокаленних РК проведен! на стенд! каФедри Пдрокажтк СумДу. Одержан! експержентальн-; дан! пхлтердипи правипыисть ви&ору уточнено"! Физичнси ко дел! ,.теч!'! 1 способу впливу на структуру потока- Б

= 72е ККД на оптимальному режим! зб!лыпився на 2, 2 л При зб!лыпенн! зазора от 0, 5 до 1. 5 им характеристики залишились на досяп!еному р!вШ. В РК Дг=24" за допомо-го:о вибраного способу впливу рлдпося зб!льпкти ККД на оптимальное режим! на ту. , але в!дчушор: зкенывення пад!ння характеристик при зростзнШ зазору э 1,5км до-бетмся не вдалося, у зб'язку з 61льш склад им харакгге-

- 13 -

рем розшпку течП у даному тай! FK .

ВдосконалеШ РК прийнят! до Епровадження в технологичных насосах ТНК -I i ТНК-IY , шо перекачуклъ ргди-ни. . кШематична в'язк1сть i щ!льн!сть яких пор^вняна з характеристиками холодно! води , на як!й проеодкшгсь випробування робочих колес .

ЗАШШШ

1. Розроблена НИ коеФ1 Шента напора i ККД для режкмхв Q; Ооггг., яка враховуе особливост! теч! I в КЕРК .

2. Одержан! узагальнен! Функц!ональн! залежност! для розрахунку енергетичних характеристик насос!в з НЕРК (nsiSO) на баз! розроблено! натематкчно! модел!, Су-марна в!дносна помипка апрокс1мад!1 склада£ 2, 5'/ для Н i 3, £/. для БКД> при цьому б!льш Hix у S0X значень параметр! в в конкретних точках, росходження розра-хункових даних з дослхджекши не переб1льшуе + 4и , mo е дов!лы&. для пор!енялшого анаШзу точн!сть.

3. 3 шкористанням розроблено! методичен няконано розра-хунок енергетичних характеристик насос!в ТНК -I ! ЧЖ -IY .ори cf =var,

. 4. Проведено досл!дження вешиву величини осьового зазору для HEFK з Р1зними кутами установки лопатей на виход! i3 РК в широкому дГалазоШ коеф!ц!снт!в подач Одержан! . дан! скстематкзовзш , узагальнен! ! обрахованх з допомогою метод! в математичноХ статистики.

5. Зд!йскена в!зуал!зац!я поверхневих л!н!_й струму на ... режимах Q-const . ¿~=var , i Q=var ! д =const, на основ! одержаних даних, а такшс результат! в досл!д-жень структура потоку в под!бних РК при- Re-idem !нших авггор1в , уточнена Фкзична модель течГь

6. На основ! уточнено! Физнчког кодел! Te4i'i в ШРК, Екбрако cnoci6 впливу на структуру потоку в хшоточ-Hifi частш! робочого колеса, застосування якого дозволило П1ДВЙШИШ ККД РК Д,=72"на 2,2•/ i РК Д= = 240-на 7'/.. Удоскокален! робоч! колеса примят! впроеэд-ження в технолог1чн! насоси THK-I ! THK-IY (Швнен-к!вський машзавод, м. Тростянедь).

Основы! результата дисертаци приведен! у таких публ!кап:яп:

1. йкебасЕа M К , Агашсанова СЕ Розробка Ф!зичко1' кс>-дел! течп в наШЕВхдккггих робочих колеса:-: в?.диент-Р0Ш2 насоохв nsiSO// Пдрзе^чн! мзшини ! пяроп-неБКоагрегатп: теорхя, розрахукок, кокструк'Ьзк'-я. Тематиччии збхрник наук. прапь. - Ки^в, 1994.

£. Рзкебаева е к., Рже бас в е £ , Агаджанова с. L. Досл1д>:йння нал! вв!hkpiïthx робочкк колес е!дцектро-вих насос i в // Пдравглчн! мзшини i г!дропнезкоагре-гата: Teopin, розрахунок, конструювэння. Тематичний зб!рник наук, прапь. - Kkïb, 1994.

3. Апзджанова С. R , Ржебаева Ы К Експерккентальне доел izDeesm впливу геометричних параметр! в iîa характеристики над1вв!дкритих робочих колес в1дцевтроЕих насос i в nsi80 // Te3icn допов!дей наук -техн. конФ. викпадачИв та студешЧв. - Суми, 1992.

4. Ржебаева RК.Агаджанова C.B. Досл!дження нап:вв!дкритих робочих колес //Науково-техн1чн1 цроблеми енергомашинсбудування ! шляхи ïx вир!шуван-ня. Тез i си допов1дей Респу&л1канська наук. -теш. конФ- £6.11-27.11. 1992. - С.-Петербург, 1992.

5. Агзджанова С R Методика прогнозування енергета-ших характеристик нап!Ев!д-<ритих робочих колес в!диент-рових насос i в //Тез! си доповшей наук. -техн. конФ. Еждадач! в та студент! в. - ûm 1995.

АШГАИ1Я

лгадзшлова С В Исследование и разработка кетодшеи расчета энергетачеасих характеристж рабочих колес пентробезз-Ыл насосоБ.

Диссертация на соискание ученой степени кангз^ата техшиесккх наук по специальности С5. 04. 13 - гидравли-чеекке машины к пхдропневкоагрегаты, Сумский государственный университет, Сумы, 1995.

Диссертационная работа содержит глубо::ий анаше результатов проведенных теоретических и зкег. риментзль-ных исследовании по изучений закоиокерност.-й течения

- 15 -

реальной жидкости в проточной часта полуоткрытых рабочих колес центробедаьгх насосов (ПРК); подчеркивается значительное влияние на энергетические харакгернстакп' ПРК изменения величины осевого зазора между торцовыж поверхностями лопастей и передней стенкой крыш-1 корпуса насоса, коэффициента подачи и угла установки лопастей на шходе из рабочего колеса Обосновывается необходимость построения методики расчета энергетических характеристик ПРК на основе имитационной '^тематической модели Приведены полученные обобщенные Фушшионгльные зависимости для расчета КПД и коэффициента напора В ходе исследований уточнена физическая модель течения в проточной части ПРК, разработаны и проверены экспериментально рекомендации по повшенао эффективности ПРИ Осуществлено промышленное шедрение разработанной методики расчета энергетических характеристик ПРК и усовершенствованных рабочих колес.

AHKOTAIOH

S. Agadzhanova Investigation ana elaboration of the Method of Calculation Energy Characteristics oi Impellers with Unshrouded Configuration of Centrifugal Puhps.

Dissertation for the receipt of scientific rank bj the candidate of technical sciences.on the speciality 05.04.13 - hYdromechines and hYdroFneumatic units. Sum State University, Sunr/, 1995.

The dissertaion contains a full analysis of th< results of theoretic and experimental researches on th; learning of regularities of real liquid in the channe of inperllers with unshroudeed configuration o centrifugal fuhps (IDC). A great attention is paid t the learning of dependences of the energ characteristics of IUC from the changing of axia clearence greatness between covers' surfaces and th front covers' surface of the pump, cofficient of fee and angle The necessity of the contraction of ti: method of calculation energy characteristics of FJC 1 grounded on the base of the rcatheraatic- model. The ai exariples of functional dependences for Cofficier

Useful Action and cofficient of the hydrolic pressure head. During the reseaches the physical model of stream in the channel of IUC was trade more precise, the recomendations on rising of effectivity of IUC were carried out and checKed experimentally. IUC were improved

Клшов1 слова: каШввхдкриП pc&04i колеса, еФек-тиш1сть, методшса розрахушсу.

U '