автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.13, диссертация на тему:Совершенствование конструкций и обеспечение заданных эксплуатационных характеристик жидкостнокольцевых вакуум-насосов

На правах рукописи

НИКИТИН Дмитрий Вячеславович

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ

И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЗАДАННЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТНОКОЛЬЦЕВЫХ ВАКУУМ-НАСОСОВ

05.02.13 - Машины, агрегаты и процессы (химическая промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тамбов 2010

2 8 ОКТ 2010

004611969

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тамбовский государственный технический университет» на кафедре «Теория машин, механизмов и детали машин».

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Родионов Юрий Викторович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Чайников Николай Александрович

кандидат технических наук Шишков Владимир Николаевич

Ведущая организация Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН), г. Тамбов

00

Защита диссертации состоится чОъуайк 2010 г. в «^Г»"часов на заседании диссертационного совета Д 212.2(50.02 в Тамбовском государственном техническом университете по адресу: г. Тамбов, ул. Ленинградская, 1, ауд. 60.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 392000, г. Тамбов, ул. Советская, 106, ГОУ ВПО ТГТУ, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.260.02.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета, а с авторефератом дополнительно - на сайте www.tstu.ru.

Автореферат разослан « 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доцент

В.М. Нечаев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Процесс вакуумирования широко используется в различных отраслях промышленности: химической, электротехнической, радиотехнической, металлургической, пищевой, строительной, а также в сельском хозяйстве. Примерами использования могут служить вакуумная сушка, фильтрование под вакуумом, испарение и кристаллизация, дегазация, ректификация и молекулярная дистилляция.

Основным элементом многих вакуумных систем являются жидко-стнокольцевые вакуум-насосы (ЖВН), характеризующиеся надежностью, бесшумной эксплуатацией, отсутствием маслонасосов и специальных систем смазки. Соответствующий подбор рабочей жидкости обеспечивает откачивание газов, не допускающих загрязнение их парами масел. Интенсивное развитие вакуумных технологий приводит к увеличению количества и номенклатуры выпускаемых ЖВН.

Анализ используемых на практике конструкций ЖВН с учетом проведенного литературно-патентного обзора определил необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований и разработки надежных методик расчета, позволяющих проектировать новые высокоэффективные и экономичные ЖВН.

Работа выполнена в рамках научно-исследовательской программы «Теоретико-экспериментальные исследования влияния поверхностных явлений на сорбционные и проницаемые коэффициенты пористых тел» на 2009 - 2011 гг. (государственный контракт № 02.740.11.0272 от 07.07.2009), научно-исследовательской и опытно-конструкторской программы «Сушка и хранение растительного сырья с использованием вакуумной техники» на 2009-2010 гг. (государственный контракт №6844 от 23.03.2009).

Целью работы является улучшение эксплуатационных характеристик и разработка новых конструкций одноступенчатых ЖВН, совершенствование методик расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатых ЖВН.

Объектом исследования является одноступенчатый ЖВН малой быстроты действия.

Предметом исследования является рабочий процесс одноступенчатого ЖВН малой быстроты действия при изменении режимных и конструктивных параметров.

Методика исследований, достоверность и обоснованность результатов. Методика исследований основана на применении современных методов и измерительных приборов. Теоретические исследования выполнялись на основе известных законов механики жидкости и методах математического моделирования.

Экспериментальные исследования проводились с использованием методики планирования экспериментов и применением аттестованных измерительных средств. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики и регрессивного анализа. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальной проверкой на лабораторных стендах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН, учитывающая его основные конструктивные параметры и наличие газовой фазы в ячейках рабочего колеса;

- предложена уточненная методика расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН, на основе учета размера и положения нагнетательного окна и расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости;

- уточнено влияние на форму внутренней поверхности жидкостного кольца: расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, давления всасывания, частоты вращения рабочего колеса и физических свойств рабочей жидкости.

Практическая ценность.

Разработанный и изготовленный ЖВН с рециркуляцией рабочей жидкости (воды) внедрен в ООО «Заводское», г. Тамбов. Экономический эффект от внедрения составил - 100 тыс. р. в год. На ООО «Там-бовдревпром», г. Тамбов была произведена сушка пиломатериала на промышленной установке СиВЮО (Швеция), с использованием разработанного и изготовленного ЖВН. В результате за счет снижения предельного остаточного давления с 10 кПа до 5 кПа время технологического процесса сушки было уменьшено с 22 до 17 суток. На ЗАО «Завод Там-бовполимермаш» принят к внедрению комплект конструкторской документации ЖНВ (сборочные чертежи, спецификация, деталировка), содержащий в себе важные с технической точки зрения решения.

Автор защищает:

- математическую модель движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН;

- методику расчета эффективной мощности и действительной быстроты действия одноступенчатого ЖВН;

- результаты экспериментального исследования влияния на форму внутренней поверхности жидкостного кольца: расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, давления всасывания, частоты вращения рабочего колеса и физических свойств рабочей жидкости;

- результаты экспериментального исследования влияния размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики одноступенчатого ЖВН.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на: Международной науч.-практ. конф. «Составляющие научного прогресса» (Тамбов, 2005), Международной науч.-практ. конф. «Глобальный научный потенциал» (Тамбов, 2005, 2006), Международной науч.-практ. конф. «Качество науки - качество жизни» (Тамбов, 2006), Международной науч.-практ. конф. «Достижения ученых XXI века» (Тамбов, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ, в том числе четыре статьи в ведущих рецензируемых научных журналах из перечня ВАК, а также получены два патента Российской Федерации, свидетельство о регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемых источников (130 работ отечественных и зарубежных авторов) и приложения. Содержание диссертации изложено на 150 страницах машинописного текста, включает 63 рисунка и 10 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, ее научная новизна и практическая значимость, основные положения, которые выносятся на защиту.

В первой главе приведен краткий анализ теоретических и экспериментальных исследований внутренней гидродинамики ЖВН, методик расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатых ЖВН, вопросы определения формы внутренней поверхности жидкостного кольца и скоростного коэффициента, учитывающего неравномерность эпюры скорости движения жидкости в рассматриваемом радиальном сечении. С учетом проведенного анализа сформулированы задачи исследования:

- разработать математическую модель движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН;

- усовершенствовать методику расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН;

- исследовать влияние расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, давления всасывания, частоты вращения рабочего колеса и физических свойств рабочей жидкости на форму внутренней поверхности жидкостного кольца;

- исследовать влияние расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, давления всасывания, размера нагнетательного окна, частоты ращения рабочего колеса и физических свойств рабочей жидкости на эксплуатационные характеристики одноступенчатого ЖВН;

- экспериментально получить распределение скорости движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН;

- разработать программу ЭВМ оптимизации конструктивных параметров (наименьший зазор между рабочим колесом и корпусом, радиус рабочего колеса, угол наклона лопатки рабочего колеса, ширина корпуса, эксцентриситет) из условия минимума удельной мощности одноступенчатого ЖВН.

Во второй главе представлены результаты теоретического исследования движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН; методика определения действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН.

Движение жидкости в ЖВН - процесс, осуществляющийся в замкнутом объеме (рабочей полости) и включающий два тела в различных агрегатных состояниях (жидкость и газ), что определяет сложность его изучения.

Процесс движения жидкости в ЖВН происходит с большими скоростями. Число Рейнольдса в рабочем пространстве ЖВН различных размеров равно 2-104-3-105, с учетом этого движение жидкости следует рассматривать турбулентным.

Для математического описания движения жидкости в ЖВН используем уравнения Навье-Стокса и неразрывности, записанных в декартовой системе координат.

Моделируя движение жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН, принимаем за основу следующие допущения:

1. Жидкость - вязкая и несжимаемая р = const.

2. Движение жидкости двухмерное и установившееся.

3. Массовые силы и силы поверхностного натяжения малы по сравнению с вязкостным сопротивлением и силами инерции, поэтому ими можно пренебречь.

Используя основные допущения получаем систему уравнений, описывающих движение жидкости в рабочей полости ЖВН:

1 др

ди ди и— + v— дх ду

= —r- + v,

f

О U

р дх

aV

dv dv 1 dp и— + v— = —~+ VT дх ду р ду

Эк + 5v _ q дх ду

дх2 ду'

д\

d2v

дх2 ду2

О)

В системе уравнений (1) турбулентная вязкость ит, в отличие от молекулярной вязкости, не является физической постоянной жидкости, так как зависит от скорости движения жидкости и других параметров, характеризующих степень турбулентности потока. Значение турбу-

лентной вязкости часто превышает молекулярную вязкость на несколько порядков.

Для решения системы уравнений (1) сформулируем граничные условия.

В точках соприкосновения вязкой жидкости к неподвижному корпусу — граница Д) (рис. I), скорость движения жидкости равна нулю, так как вязкая жидкость прилипает к неподвижному корпусу:

и = 0, v = 0 при г = R. (2)

В точках примыкания вязкой жидкости к подвижным лопаткам рабочего колеса - граница Д2, скорость движения жидкости по величине и направлению совпадает со скоростью соответствующей точки стенки. С учетом этого граничные условия примут вид:

и = -mJx2 + у2 sin(tan(y/;c)),

--при Г = г2. (3)

v = —сох2 + у2 cos(tan(y/x))

Границу Дз задаем окружностью ггг. Давление на этой границе будет равно давлению газовой фазы Рп которое принимает свое значение в зависимости от угла поворота рабочего колеса. В соответствии с этим граничные условия примут вид

Рт=Р при Ф = Ф„с=Фм.з; (4)

РГ = Рх""-АР при ф = Фсж; (5)

Рт=Р«*+кР** при Ф = ФН. (6)

Скорость движения жидкости на границе Дз совпадает по величине и направлению со скоростью соответствующей точки границы Дз:

и = -ю-/*2 + у1 sin(tan(y/x)),

--при г = г21. (7)

v = -щх2 + у1 cos(tan(y/x))

Система уравнений (1) решалась методом конечных элементов (МКЭ), для реализации которого использовался программный продукт фирмы PDE Solutions Inc. FlexPDE, предназначенный для построения сценарных моделей решения дифференциальных уравнений и их систем.

В качестве объекта исследования использовалась часть рабочего пространства одноступенчатого ЖВН, заполненная рабочей жидко-

Рис. 1. Принципиальная схема вакуум-насоса

стью, ограниченная корпусом радиуса Л и внутренней поверхностью жидкостного кольца радиусом ггг.

Геометрические размеры модели соответствовали экспериментальному образцу ЖВН-030Р с регулируемым нагнетательным окном, разработанному на кафедре «Теория машин, механизмов и детали машин» ГОУ ВПО ТГТУ: гх = 200 мм; г2 = 450 мм; Я = 540 мм; е = 70 мм; г = 10; р = 0°; 5 = 20 мм. В качестве модельных жидкостей использовались вода, растворы воды и глицерина, моторное масло М-6з/12Г1. Моделирование проводилось во всем диапазоне изменения давления всасывания с угловой скоростью рабочего колеса - 2983 рад/с. Моделирование внутренней степени сжатия осуществлялось изменением размера проходного сечения нагнетательного окна.

Данные математического моделирования позволили определить профиль скорости движения жидкости в жидкостном кольце. Интегрируя полученный профиль скорости движения жидкости и относя его к единице площади рассматриваемого радиального сечения вычислялась средняя скорость движения жидкости усрч„ что позволило определить массовый расход жидкости в любом сечении жидкостного кольца, мощность, затрачиваемую на перемещение жидкостного кольца и уточнить методику расчета эффективной мощности одноступенчатого ЖВН.

На рисунках 2-3 представлены некоторые результаты расчета гидродинамических параметров жидкостного кольца.

Результаты математического моделирования позволили сделать вывод, что скорость движения жидкости в нижнем сечении 11—11 фактически меньше скорости концов лопаток рабочего колеса.

Рис. 3. Профиль окружной скорости движения жидкости в сечениях 1-1, П-Н

Рис. 2. Профиль радиальной скорости движения жидкости в сечениях 1-1, И-П

Потери скорости движения жидкости, зависящие от вязкостного трения и вихреобразования, учитываются скоростным коэффициентом полученным в данной работе.

По результатам математического моделирования определялась форма внутренней поверхности жидкостного кольца, что позволило уточнить методику расчета действительной быстроты действия, правильно спроектировать нагнетательное и всасывающее окна, выбрать величину эксцентриситета, установить величину погружения концов лопаток рабочего колеса и определить отношение радиусов для проектируемых одноступенчатых ЖВН,

Полученные с помощью математического моделирования эпюры давления в жидкостном кольце позволяют рационально выбирать параметры конструктивных элементов одноступенчатых ЖВН и выполнять прочностные расчеты.

В третьей главе диссертации приведены цель, программа и методика экспериментальных исследований, описание технологических схем работы экспериментальных стендов, основные расчетные зависимости для обработки полученных результатов, оценка погрешностей измеряемых величин, проверка адекватности разработанной математической модели.

Программа эксперимента включает:

- определение распределения эпюры скоростей движения жидкости и давлений в рабочей полости одноступенчатого ЖВН во всем диапазоне изменения давления всасывания для жидкостей с различными физическими свойствами и для различных частот вращения рабочего колеса;

- определение эксплуатационных характеристик одноступенчатого ЖВН при работе с различным расходом дополнительно подаваемой рабочей жидкости, с различной частотой вращения рабочего колеса, а также с различными размерами нагнетательного окна при работе на жидкостях с разными физическими свойствами;

- определение формы внутренней поверхности жидкостного кольца во всем диапазоне изменения давления всасывания в зависимости от частоты вращения рабочего колеса, расхода и области подачи дополнительно подаваемой рабочей жидкости и от физических свойств рабочей жидкости.

В соответствии с целями и программой исследования была создана экспериментальная установка (рис. 4). В качестве объектов исследований использовались опытные образцы насосов, которым были присвоены обозначения ЖВН-020 и ЖВН-030Р с регулируемым нагнетательным окном.

Все испытания одноступенчатых ЖВН проводились в установившемся тепловом режиме. При испытаниях использовались рабочие колеса с числом лопаток 10 и 12. Эксперимент проводился при угловых скоростях вращения рабочего колеса от 100 до 300 рад/с и давлениях всасывания от 15-Ю3 до 100-Ю3 Па.

Рис. 4. Схема экспериментальной установки:

1 - жидкостнокольцевой вакуум-насос; 2 - строботахометр; 3 - фотоаппарат;

4 - счетчик воды; 5 - электродвигатель; 6 - частотный преобразователь;

7 - счетчик газа; 8 - модуль ввода аналоговый восьмиканальный 1-7018;

9 - конвертер 1-7520; ¡0- компьютер; 11 - емкость для сбора жидкости;

12 - емкость с нагревательным элементом; 13 - регулировочные вентили

Форма и размеры внутренней поверхности жидкостного кольца фиксировались фотокамерой Sony MOVIE VX DSC-W17 через прозрачную вставку. Для получения устойчивой картины жидкостного кольца использовался строботахометр СТ-5 № А096.

Для получения эксплуатационных характеристик одноступенчатых ЖВН замерялись: действительная быстрота действия - с помощью мембранного газового счетчика SN G16; давление всасывания - датчиком давления-разрежения АИР-20/12Г; эффективная мощность на валу, частота вращения рабочего колеса - частотным преобразователем EI-7011; расход дополнительно подаваемой рабочей жидкости -универсальным счетчиком воды СГВ-15; температура воздуха и рабочей жидкости - термопарами ТХК 008-011.11; температура и давление в лаборатории - ртутным термометром и барометром ВКТ 381.

С целью исследования распределения эпюры скоростей жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН и оценки адекватности результатов математического моделирования разработана методика, основанная на измерительно-вычислительном комплексе (ИБС) с применением термоанемометров.

Датчики, расположенные во внутренней полости одноступенчатого ЖВН формировали измерительную матрицу.

Работа ИВС происходила следующим образом. Измерялась температура жидкости и полученный результат фиксировался. Далее измерительная схема переключалась в импульсный режим и термоанемометры разогревались до максимальной температуры. После этого схема снова

переключалась в режим термометра (режим малого тока и отключения) и происходило остывание термоанемометров. Задача измерения скорости потока жидкости сводилась к определению тепловой постоянной времени термоанемометров по кривой остывания РТС-нагревателей при известной температуре жидкости.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований.

Экспериментальное исследование формы внутренней поверхности жидкостного кольца при различных давлениях всасывания, частотах вращения рабочего колеса при работе на разных рабочих жидкостях показало, что его форма изменяется от указанных параметров, а, следовательно, и изменяются эксплуатационные характеристики одноступенчатого ЖВН. Полученные данные позволили уточнить расчет формы внутренней поверхности жидкостного кольца, а, следовательно, усовершенствовать методику расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН.

Результаты исследования эпюры скорости движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН приведены на рис. 5. Наибольшая погрешность результатов математического моделирования и экспериментальных данных не превышает 10 ... 15%. В целом было установлено удовлетворительное совпадение результатов эксперимента с расчетными данными математической модели, что позволяет использовать ее в качестве инструмента при проектировании одноступенчатых ЖВН.

Анализ экспериментальных исследований влияния размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики одноступенчатого ЖВН (рис. 7-8) позволил сделать вывод - каждому режиму работы (величине давления всасывания) соответствует оптимальный размер проходного сечения нагнетательного окна который обеспечивает наилучшие эксплуатационные характеристики одноступенчатого ЖВН.

В пятой главе решались задачи определения коэффициента быстроты действия и оптимизации конструктивных параметров (наименьший зазор, между рабочим колесом и корпусом, радиус рабочего колеса, угол наклона лопатки рабочего колеса, ширина корпуса, эксцентриситет) одноступенчатого ЖВН по удельной мощности.

Рис. 5. Зависимость скорости движения жидкости в безлопаточном пространстве, сечение И-И от давления всасывания:

♦ - расчет; • - эксперимент

Ne.KBT 1,25

1,15

1,05

0,95

0,85

0,75

У f

/Л Y

•

80 P, кПа

80 P,кПа

Рис. 6. Зависимость эффективной мощности от давления всасывания одноступенчатого ЖВН при различных размерах нагнетательного окна:

-F0K -Fm

250mm*;»-Fm=I90 mm'; = 135 мм2; ■ -F0K = 95 мм2

Рис. 7. Зависимость действительной быстроты действия от давления всасывания одноступенчатого ЖВН при различных размерах

нагнетательного окна: ♦ - Fw = 250 мм2; • - = 190 мм2; ▲ - F0K = 135 мм2; ■ - F0K = 95 мм2

На основе экспериментальных данных, приведенных в главе 4, получена зависимость действительной быстроты действия от расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости и давления всасывания на входе в ЖВН, позволяющая уточнить величину коэффициента быстроты действия.

По результатам, приведенным в главах 2 и 4, получено математическое выражение для нахождения удельной мощности - одной из основных эксплуатационных характеристик одноступенчатого ЖВН - как функционала, определенного на функциях, характеризующих конструктивные параметры элементов одноступенчатого ЖВН и с учетом физических процессов в рабочей полости. Условие минимума указанного функционала представляет собой задачу оптимизации.

Создана программа на языке программирования С++ в среде программирования CodeGear RAD Studio 2007, позволяющая получить конкретные значения конструктивных параметров одноступенчатого ЖВН для различных типоразмеров из условия минимальной удельной мощности.

В приложении приведен сценарий расчета гидродинамики жид-костнокольцевого вакуум-насоса для FlexPDE, акты внедрения, подтверждающие практическое использование основных результатов работы предприятиями.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Полученные теоретически и экспериментально результаты исследований влияния расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, частоты вращения рабочего колеса, физических свойств рабочей

жидкости, давления всасывания на формирование жидкостного кольца; размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики ЖВН позволили определить основные направления совершенствования конструкций одноступенчатых ЖВН:

- применение регулируемого расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости на различных режимах работы ЖВН обеспечивает оптимальные параметры его работы и позволяет снизить расход потребляемой жидкости на 50%;

- осуществление подачи дополнительно подаваемой рабочей жидкости непосредственно в зону отхода жидкостного кольца от ступицы рабочего колеса позволяет повысить действительную быстроту действия на 10 ... 15%, глубину предельного вакуума на 15 ... 20% и коэффициент полезного действия на 12 ... 15%;

- включение в конструкцию одноступенчатых ЖВН механизма автоматического регулирования нагнетательного окна позволяет снизить энергозатраты на 15 ... 20%, повысить действительную быстроту действия на 5 ... 10% и коэффициент полезного действия на 10 ... 15%.

2. Разработанная математическая модель движения жидкости, учитывающая конструктивные особенности ЖВН и наличие газовой фазы позволяет определять основные гидродинамические параметры жидкостного кольца, используемые при проектировании одноступенчатых ЖВН.

3. Предложены уточненная формула определения формы внутренней поверхности жидкостного кольца, усовершенствованные методики расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН, что позволяет осуществлять проектирование новых и совершенствование существующих конструкций одноступенчатых ЖВН.

4. Разработана программа ЭВМ оптимизации конструктивных элементов одноступенчатого ЖВН, позволяющая получить оптимальные параметры конструктивных элементов одноступенчатого ЖВН для различных типоразмеров.

5. С учетом полученных результатов влияния размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики ЖВН разработана новая конструкция одноступенчатого ЖВН защищенная патентом РФ №2303166.

6. Разработанный и изготовленный жидкостнокольцевой вакуум-насос с рециркуляцией рабочей жидкости (воды) внедрен в ООО «Заводское», г. Тамбов. Экономический эффект от внедрения составил -100 тыс. р. в год. На ООО «Тамбовдревпром» г. Тамбов была произведена сушка пиломатериала на промышленной установке виВШО (Швеция), с использованием разработанного жидкостнокольцевого вакуум-насоса ЖВН ДМ 300. В результате за счет снижения предельного

остаточного давления с 10 кПа до 5 кПа время технологического процесса сушки было уменьшено с 22 до 17 суток. На ЗАО «Завод Тамбов-полимермаш» принят к внедрению комплект конструкторской документации жидкостнокольцевого вакуум-насоса (сборочные чертежи спецификация деталировка), содержащий в себе важные с технической точки зрения решения.

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Ь - ширина корпуса вакуум-насоса, м; е - эксцентриситет, м; - площадь нагнетательного окна, м2; к^ - скоростной коэффициент; ТУбл - мощность, затрачиваемая на вращение жидкости в безлопаточном пространстве, кВт; - мощность, затрачиваемая на вращение жидкости в рабочем колесе, кВт; Ысж - мощность, затрачиваемая на сжатие газовой фазы, кВт; А^ - мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения, кВт; Рзш - атмосферное давление, Па; Р - давление всасывания, Па; Р„ - давление нагнетания, Па; Рсж - давление сжатия, Па; АР -потери давления, вследствие перетечек газовой фазы, Па; г, - радиус ступицы рабочего колеса, м; г2 - радиус рабочего колеса, м; Л - радиус корпуса вакуум-насоса, м; Бт - теоретическая быстрота действия одноступенчатого ЖВН, м3/с; усрф - средняя скорость жидкости по углу поворота рабочего колеса, м/с; х у - координаты частицы жидкости; ух -турбулентная вязкость; и(рсу) у(ду) - составляющие эпюры осредненной скорости Щху); р - плотность жидкости, кг/м3; р - угол наклона лопаток рабочего колеса рад; 5 - торцевой зазор, м; <рвс - угол, соответствующий области всасывания, рад; (рм 3 - угол, соответствующий области «мертвой зоны», рад; фсж - угол, соответствующий области сжатия, рад; фн - угол, соответствующий области нагнетания, рад; А. - коэффициент подачи.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕДУЮЩИХ ПУБЛИКАЦИЯХ

1. Родионов, Ю.В. К вопросу о размерах нагнетательного окна жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин // Составляющие научного прогресса : сб. статей междунар. науч.-практ. конф,-Тамбов, 2005.-С. 181-183.

2. Родионов, Ю.В. Изменение объема газа в рабочей полости жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин, И.В. Шлыкова // Глобальный научный потенциал : сб. статей междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2005. - С. 83 - 85.

3. К вопросу определения формы кольца в жидкостнокольцевых вакуум-насосах / Ю.В. Родионов, Ю.В. Воробьев, Д.В. Никитин, В.М. Чер-

вяков // сб. материалов междунар. науч.-практ. интернет-конф. - Орел,

2005.-С. 213-214.

4. Родионов, Ю.В. Уравнение конфигурации жидкостного кольцевого кольца для жидкостнокольцевых вакуум-насосов / Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин, A.B. Волков // Глобальный научный потенциал : сб. статей междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2005. - С. 21-22.

5. Никитин, Д.В. К вопросу о подаче дополнительной жидкости в жидкостнокольцевом вакуум-насосе / Д.В. Никитин, С.А. Редкозубов, Ю.В. Родионов // Качество науки - качество жизни : сб. статей междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 88 - 90.

6. Денисова, И.А. Основные направления в развитии жидкостнокольцевых вакуумных насосов / И.А. Денисова, Д.В. Никитин, П.И. Селиванова // Труды ТГТУ : сб. статей магистрантов по материалам междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - Вып. V. - С. 11-12.

7. Влияние конфигурации жидкостного кольца на рабочие параметры жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Воробьев [и др.] // Вестник Тамбовского государственного технического университета. -

2006.-Т. 12, № 1А.-С. 120- 136.

8. Никитин, Д.В. / Конструкция насоса для двухстадийного вакуу-мирования / Д.В. Никитин, Ю.В. Родионов, М.М. Свиридов // Достижения ученых XXI века : сб. статей 2-й междунар. науч.-практ. конф. -Тамбов, 2006. - С. 26-28.

9. Никитин, Д.В. Определение зависимости величины эксцентриситета жидкостнокольцевых вакуум-насосов от вязкости рабочих жидкостей / Д.В. Никитин, Ю.В. Родионов, П.И. Селиванова // Глобальный научный потенциал : сб. материалов 2-й междунар. науч.-практ. конф. -Тамбов,2006.-С. 98- 100.

10. Теоретические предпосылки необходимости регулирования размеров проходного сечения нагнетательного окна / Ю.В. Родионов [и др.] // Глобальный научный потенциал : сб. материалов 2-й междунар. науч.-практ. конф. - Тамбов, 2006. - С. 101 - 103.

11. Пат. 2303166 Российская Федерация МПК F04C 15/00. Жидко-стно-кольцевая машина с автоматическим регулированием проходного сечения нагнетательного окна / A.B. Волков, Ю.В. Воробьев, Д.В. Никитин, В.В. Попов, Ю.В. Родионов, М.М. Свиридов ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тамб. гос. техн. ун-т». - № 2005116616/06 ; заявл. 31.05.2005; опубл. 20.07.2007, Бюл. № 20. - 6 с.

12. Родионов, Ю.В. Влияние конструктивно-технологических параметров на эффективность работы жидкостнокольцевых вакуум-насосов / Ю.В. Родионов, М.М. Свиридов, Д.В. Никитин // Изв. Вузов. Химия и химическая технология. - 2007. - Т. 50, вып. 5 - С. 102 — 104.

13. Пат. 2303166 Российская Федерация МПК F04C 19/00. Двухступенчатая жидкостно-кольцевая машина / Ю.В. Воробьев, С.Б. За-харжевский, В.А. Максимов, Д.В. Никитин, В.В. Попов, Ю.В. Родионов, М.М. Свиридов ; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тамб. гос. техн. ун-т». - № 2006126111/06 ; заявл. 18.07.2006, опубл. 20.04.2008, Бюл. № 11. - 5 с.

14. Development of liquid ring vacuum pumps / Yu. V. Rodionov Hanum Sameh S.S. M.M. Sviridov D.V. Nikitin // University of Aden Journal Of Natural and Applied Sciences. Aden. - 2008. - Vol. 12 No. 1. - C. 103 -108.

15. Родионов, Ю.В. Особенности движения жидкости в жидкост-нокольцевом вакуум-насосе / Ю.В. Родионов, A.A. Пасько, Д.В. Никитин // Альманах современной науки и образования - Тамбов, 2009. -№11.-4. 1.-С. 68-73.

16. Определение коэффициента быстроты действия жидкостно-кольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Воробьев, Ю.В. Родионов, П.А. Галкин, Д.В. Никитин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2010. - Т. 16, № 1. - С. 164 - 182.

17. Оптимизация конструктивных параметров жидкостнокольце-вых вакуум-насосов / Ю.В. Воробьев, Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин и др. // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2010. - Т. 16, № 2. - С. 164 - 182.

18. Исследование влияния расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости на рабочие характеристики жидкостнокольцевого вакуум-насоса / И.А. Елизаров, Д.В. Никитин, Ю.В. Родионов и др. // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. - 2010. - № 1 - 3(28). - С. 243 - 252.

19. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ РФ. Программа оптимизации конструктивных параметров жидкостнокольцевого вакуум-насоса по удельной мощности / В.А. Максимов, Д.В. Никитин, В.Ю. Попов, Ю.В. Родионов; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Тамб. ГТУ и ООО «Навакс». -№ 2010614414; заявл. 26.03.10; зарег. 7.07.10.

Подписано в печать 28.09.2010 Формат 60 х 84/16. 0,93 усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ № 446

Издательско-полиграфический центр ГОУ ВПО ТГТУ 392000, Тамбов, Советская, 106, к. 14

Введение.;.

1 Аналитический обзор, цели и задачи исследования.

1.1 Обзор теоретических исследований жидкостноколыдевых вакуум-насосов

1.2 Обзор термодинамики жидкостнокольцевых вакуум-насосов.

1.3 Обзор экспериментальных исследований жидкостнокольцевых вакуум-насосов.;.

1.4 Постановка задач исследований.

2 Теоретические исследования движения жидкости в рабочей полости жидкостнокольцевом вакуум-насосе.

2.1 Общие сведения о движении жидкости в рабочей полости жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

2.2 Уравнения движения жидкости в рабочей полости жидкостнокольцевого вакуум-насоса.д.

2.3 Решение уравнений Навье-Стокса методом конечных элементов.

2.4 Модель движения жидкости в жидкостнокольцевом вакуум-насосе.

2.5 Аналитическое определение действительной быстроты действия жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

2.6 Аналитическое определение эффективной мощности в жидкостнокольцевом вакуум-насосе.

3 Методика и средства экспериментального исследования.

3.1 Цели и задачи экспериментальных исследований.

3.2 Описание работы экспериментальных установок.

3.3 Методика проведения экспериментального исследования одноступенчатых жидкостнокольцевых вакуум-насосов.

3.4 Методика определения распределения скорости в рабочей полости одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

3.5 Оценка погрешности определения основных измеряемых величин.

4 Результаты экспериментальных исследований одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

4.1 Исследование влияния расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости на эксплуатационные характеристики одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

4.2 Исследование влияния давления всасывания и свойств рабочей жидкости на форму внутренней поверхности жидкостного кольца.

4.3 Исследование влияния размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

4.4 Исследование влияния частоты вращения рабочего колеса на формы внутренней поверхности жидкостного кольца.

4.5 Исследование распределения эпюры скорости движения жидкости, в безлопаточном пространстве рабочей полости одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

5 Определение коэффициента быстроты действия и оптимизация конструктивных элементов жидкостнокольцевого вакуум-насоса 5.1 Постановка задачи и разработка методики определения коэффициента подачи.

5.2 Оптимизации конструктивных параметров одноступенчатых жидкостнокольцевых вакуум-насосов.

5.3 Постановка задачи и разработка алгоритма расчета оптимальных параметров одноступенчатых жидкостнокольцевых ваку- ^у ум-насосов

5.4 Результаты расчета программы оптимизации конструктивных параметров жидкостнокольцевого вакуум-насоса.

Выводы.

Условные обозначения.

Процесс вакуумирования широко используется в различных отраслях промышленности: химической, электротехнической, радиотехнической, металлургической, пищевой, строительной, а также в сельском хозяйстве. Примерами использования могут служить вакуумная сушка, фильтрование под вакуумом, испарение и кристаллизация, дегазация, ректификация и молекулярная дистилляция.

Основным элементом многих вакуумных систем являются жидкостнокольцевые вакуум-насосы (ЖВН), характеризующиеся надежностью, бесшумной эксплуатацией, отсутствием маслонасосов и специальных систем смазки. Соответствующий подбор рабочей жидкости обеспечивает откачивание газов, не допускающих загрязнение их парами масел. Интенсивное развитие вакуумных технологий вызывает увеличение количества и номенклатуры выпускаемых ЖВН.

В результате проведенного литературного и патентного обзора по ЖВН установлено:

- процесс движения жидкости и газовой фазы в рабочей полости ЖВН требует теоретического и экспериментального уточнения; в существующих работах для описания движения жидкости используются уравнения Бернулли и Эйлера, но в силу тех допущений, которые в них заложены, реальное совпадение полученных аналитических зависимостей с фактическими значениями имеет существенное различие;

- определение формы внутренней поверхности жидкостного кольца в рабочей полости ЖВН является основной задачей при проектировании; существующие методики расчета эффективной мощности и действительной быстроты действия базируются на недостаточно обоснованных предпосылках;

- недостаточно изучены вопросы влияния на характеристики' ЖВН расхода и области подачи дополнительно* подаваемой рабочей жидкости, размера нагнетательного окна;

- отсутствуют* данные выбора оптимального расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости.

Анализ используемых на практике^ конструкций ЖВН с учетом проведенного литературного и патентного обзора определил необходимость проведения теоретических и экспериментальных исследований, разработки надежных методик расчета, позволяющих проектировать новые высокоэффективные и экономически выгодные ЖВН.

Целью работы является улучшение эксплуатационных характеристик и разработка новых конструкций одноступенчатых ЖВН, совершенствование методик расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатых ЖВН.

Объектом исследования является одноступенчатый ЖВН малой быстроты действия.

Предметом исследования является рабочий процесс одноступенчатого ЖВН малой быстроты действия при изменении режимных и конструктивных параметров

Методика исследований, достоверность и обоснованность результатов.

Методика исследований основана на применении современных методов и измерительных приборов. Теоретические исследования выполнялись на основе известных законов механики жидкости и методах математического моделирования.

Экспериментальные исследования проводились с использованием методики планирования экспериментов и применением аттестованных измерительных средств. Обработка результатов экспериментов осуществлялась методами математической статистики и регрессивного анализа. Результаты теоретических исследований подтверждены экспериментальной проверкой на лабораторных стендах.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель движения жидкости в рабочей полости одноступенчатого ЖВН, учитывающая его основные конструктивные параметры и наличие газовой фазы в ячейках рабочего колеса;

- усовершенствованы методики расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН;

- уточнено влияние на форму внутренней поверхности жидкостного кольца расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости, давления всасывания, частоты вращения рабочего колеса и физических свойств рабочей жидкости.

Практическая ценность.

Разработанный и изготовленный ЖВН с рециркуляцией рабочей жидкости (воды) внедрен в ООО «Заводское», г. Тамбов. Экономический эффект от внедрения составил - 100 тыс. руб. в год. На ООО «Тамбовдревпром», г. Тамбов была произведена сушка пиломатериала на промышленной установке ОЦВЮО (Швеция) с использованием разработанного и изготовленного ЖВН. В результате за счет снижения предельного остаточного давления с 10 кПа до 5 кПа время технологического процесса сушки было уменьшено с 10 до 5 суток. На ЗАО «Завод Тамбовполимермаш» принят к внедрению комплект конструкторской документации ЖНВ (сборочные чертежи, спецификация, деталировка), содержащий в себе важные с технической точки зрения решения.

Апробация работы! Основные положения диссертации были представлены на Международной научно-практ. конф. «Составляющие научного прогресса» (Тамбов, 2005), Международной научно-практ. конф. «Глобальный научный потенциал» (Тамбов, 2005, 2006), Международной научно-практ. конф. «Качество науки - качество жизни» (Тамбов, 2006), Международной научно-практ. конф. «Достижения ученых XXI века» (Тамбов, 2006).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка используемых источников (130 работ

134 ВЫВОДЫ

1. Полученные теоретически и экспериментально результаты исследований влияния расхода дополнительной подаваемой рабочей жидкости, частоты вращения рабочего колеса, физических свойств рабочей жидкости, давления всасывания на формирование жидкостного кольца; размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики ЖВН позволили определить основные направления совершенствования конструкций одноступенчатых ЖВН:

- применение регулируемого расхода дополнительно подаваемой рабочей жидкости на различных режимах работы ЖВН обеспечивает оптимальные параметры его работы и позволяет снизить расход потребляемой жидкости на 50 %;

- осуществление подачи дополнительно подаваемой рабочей жидкости непосредственно в зону отхода жидкостного кольца от ступицы рабочего колеса позволяет повысить действительную быстроту действия на 10-15 %, глубину предельного вакуума на 15-20 % и коэффициент полезного действия на 12-15 %; включение в конструкцию одноступенчатых ЖВН механизма автоматического регулирования нагнетательного окна позволяет снизить энергозатраты на 15-20 %, повысить действительную быстроту действия на 510 % и коэффициент полезного действия на 10-15 %.

2. Разработанная математическая модель движения жидкости, учитывающая конструктивные особенности ЖВН и наличие газовой фазы, позволяет определять основные гидродинамические параметры жидкостного кольца, используемые при проектировании одноступенчатых ЖВН.

3. Предложены уточненная формула определения формы внутренней поверхности жидкостного кольца, усовершенствованные методики расчета действительной быстроты действия и эффективной мощности одноступенчатого ЖВН, что позволяет осуществлять проектирование новых и совершенствование существующих конструкций одноступенчатых ЖВН.

4. Разработана программа ЭВМ оптимизации конструктивных элементов одноступенчатого ЖВН, позволяющая получить оптимальные параметры конструктивных элементов одноступенчатого ЖВН для различных типоразмеров.

5. С учетом полученных результатов влияния размера нагнетательного окна на эксплуатационные характеристики ЖВН разработана новая конструкции одноступенчатого ЖВН, защищенная патентом РФ № 2303166.

6. Разработанный и изготовленный жидкостнокольцевой вакуум-насос с рециркуляцией рабочей жидкости (воды) внедрен в ООО «Заводское», г. Тамбов. Экономический эффект от внедрения составил - 100 тыс. руб. в год. На ООО «Тамбовдревпром» г. Тамбов была произведена сушка пиломатериала на промышленной установке ОиВЮО (Швеция), с использованием разработанного жидкостнокольцевого вакуум-насоса ЖВН ДМ 300. В результате за счет снижения предельного остаточного давления с 10 кПа до 5 кПа время технологического процесса сушки было уменьшено с 22 до 17 суток. На ЗАО «Завод Тамбовполимермаш» принят к внедрению комплект конструкторской документации жидкостнокольцевого вакуум-насоса (сборочные чертежи, спецификация, деталировка), содержащий в себе важные с технической точки зрения решения.

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ а - глубина погружения лопатки в жидкостное кольцо, м;

Ъ — ширина корпуса вакуум-насоса, м; е — эксцентриситет, м;

Рок - площадь нагнетательного окна, м2;

- скоростной коэффициент; 7УС - эффективная мощность на валу вакуум-насоса, кВт;

ТУбл - мощность, затрачиваемая на вращение жидкости в безлопаточном пространстве, кВт;

7УК — мощность, затрачиваемая на вращение жидкости в рабочем колесе, кВт;

Усж — мощность, затрачиваемая на сжатие газовой фазы, кВт;

ТУф — мощность, затрачиваемая на преодоление сил трения, кВт; агм — атмосферное давление, Па;

Р — давление всасывания, Па;

Рн — давление нагнетания, Па;

Рсж - давление сжатия, Па;

АР - потери давления, вследствие перетечек газовой фазы, Па; г\ — радиус ступицы рабочего колеса, м; г2 - радиус рабочего колеса, м; К — радиус корпуса вакуум-насоса, м; действительная быстрота действия одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса м3/с;

5т — теоретическая быстроты действия одноступенчатого жидкостнокольцевого вакуум-насоса, м3/с;

Усрф ~ средняя скорость жидкости по углу поворота рабочего колеса, м/с; vт —турбулентная вязкость; и(х,у), v(x,y) - составляющие эпюры осредненной скорости Щх,у); и2 — окружная скорость на периферии рабочего колеса, м/с; ъ — число лопаток рабочего колеса; р - плотность жидкости, кг/м3; ц - вязкость рабочей жидкости, Па-с;

А - наименьший зазор между рабочим колесом и корпусом, м;

3 - угол наклона лопаток рабочего колеса, рад;

5 - торцевой зазор, м; р - угол поворота рабочего колеса, рад; г- отношение давления нагнетания к давлению всасывания;

X - коэффициент подачи;

V - отношение среднего радиуса ступицы ротора к наружному радиуса колеса; у/- коэффициент, учитывающий влияние толщины лопаток.

1. Автономова, ИВ. Исследование ротационных жидкостнокольцевых вакуум-компрессоров: дис.канд. техн. наук / И.В. Автономова. М., 1972. — 166 с.

2. Автономова, И.В. Об определении коэффициента подачи вакуум-насосов и компрессоров с жидкостным* кольцом / И.В. Автономова // Тр. II Всесоюз. науч.-техн. конф. по компрессоростроению. — Киев, 1970. — С. 286292.

3. Автономова, И.В. Определение промежуточного* давления« в двухступенчатых жидкостно-кольцевых вакуум-насосах / И.В. Автономова // Изв. высших учеб. заведений. Машиностроение. 1983. - № 3.- С. 87-90.

4. Автономова, И.В. Теоретическое определение производительности! вакуум-насосов и компрессоров с жидкостным кольцом / И.В. Автономова // Компрессорные машины: сб. / ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ. М., 1968. - С. 1820.

5. Автономова, И.В. Расчетное определение мощности гидродинамических потерь в жидкостнокольцевых машинах / И.В. Автономова, Ю.М. Вертепов // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1979. - № 311. - С. 91-104.

6. Автономова, И.В. Исследование жидкостнокольцевых машин (ЖКМ) при работе с различными уплотняющими жидкостями / И.В. Автономова, В.И. Кучеренко // Всесоюз. науч.-техн. конф.: тез. докл. (по разделу "Энергомашиностроение"). М., 1980. - С. 22.

7. Автономова, И.В. К вопросу об определении условий возникновения срывных режимов в жидкостнокольцевых вакуум-компрессорах / И.В. Автономова, В.Д. Лубенец // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1973. - № 158. - С.139 47-49:

8. Ю.Алешин, В.И. Исследование винтового маслозаполненного вакуум— компрессора / В.И: Алешин // Тр; Моск. высш. техн. уч-ща. 1976. - № 197.- С. 52.

9. Альтшуль, А.Д. Гидравлика; и, аэродинамика / А.Д. Альтшуль, ПХ. Киселев. М.: Стойиздат, 1965. - 274 с. :

10. Андерсон; Д. Вычислительная гидромеханика и теплообмен: в 2 т: пер. с англ. /Д. Андерсон, Дж. Таннехилл, Р. Плетчер. М.: Мир, 1990. - 728 с.

11. Анисимов, G.A. Влияние числа лопаток на эффективность центробежного колеса с одноярусной решеткой / С.А. Анисимов, Ф.С. Ректин, К.П. Селезнев // Сб. тр. Ленигр. политех, ин-т. 1962. - № 221. - С. 17-31.

12. Апанасенко, Э;Е. Исследования ротационной жидкостной; компрессорной, машины, на различных жидкостях: дис. .канд. техн. наук / Э.Е. Апанасенко. М., 1972. - 193 с.

13. Арсеньев, В.М. Исследование взаимодействия потоков газа, в; воздушном вихревом эжекторе. / В.М. Арсеньев, С.С. Мелейчук, А.Н.

14. Кочевский // Вестн. Сум. гос. ун-та. 2006; - №10(94).- С. 143-153.f

15. Бахвалов, Н.С. Численные методы / Н.С. Бахвалов, Н.П. Жидков, Г.М. Кобельков. М.: БИНОМ; Лаборатория знаний, 2006. - 636 с.

16. Бударин, В.А. Метод расчета движения жидкости / В.А. Бударин. -Одесса: Астропринт, 2006. 138 с.19:Варгафтик, Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н.Б Варгафтик.-М.: Наука, 1963.-708 с. И 5

17. Вертепов, Ю.М. Исследование энергетических характеристик водокольцевых вакуум-насосов: дис. канд. техн. наук / Ю.М. Вертепов. -М., 1978.- 144 с.

18. Вертепов, Ю.М. Приведение энергетических характеристик водокольцевых машин к номинальным внешним условиям / Ю.М. Вертепов // Вестн. Сум. гос. ун-та. Сер. Технические науки: 2008. - №1. — С. 5-9.

19. Влияние вязкости рабочей жидкости на производительность и мощность ротационных вакуум-компрессоров / И.В. Автономова и др. // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1975. - № 179. - С. 11-14.

20. Влияние конфигурации жидкостного кольца на рабочие параметры жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Воробьев и др. // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. 2006. - Т. 12, № 1 А. - С. 120-136.

21. Галич, В.П. Исследование рабочего процесса жидкостно-кольцевых машин: дис. канд. техн. наук. Казань, 1980. - 162 с.

22. Гусак, A.A. Справочник по высшей математике / A.A. Гусак, Г.М. Гусак, Е.А. Бричикова. Минск: ТетраСистемс, 1999. - 640 с.

23. Иванов, К.Ф. Механика жидкости и газа. Конспект лекций для студентов механических и энергетических специальностей / К.Ф. Иванов,

24. В.Сурков. Одесса: ОГПУ, 1995.-4.1. - 119 с. '

25. Идельчик, Е.И. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Е.И. Идельчи. 2-е изд., перераб. и доп. - М: Машиностроение, 1992. - 672 е.: ил.

26. Иевлев, В.М. Численное моделирование турбулентных течений / В.М. Иевлев, -М.: Наука, 1990. 216 е.: ил.

27. Измерения расхода, жидкостей, газов и паров стандартными диафрагмами и соплами: Правила 28-64 / Гос. ком. стандартов, мер и измер. приборов СССР. М:: Изд-во стандартов, 1965. - 148 с.1

28. Калиткин, H.H. Численные методы / H.H. Калиткин. М.: Наука, 1978. -512 с.

29. Караганов, Л.Т. Исследование жидкостнокольцевых ротационных машин / Л.Т. Караганов // Компрессорное и холодильное машиностроение. — 1968. -№1. С. 23-24.

30. Караганов, Л.Т. Обобщенная формула для определения теоретической производительности ротационных компрессорных машин с радиальными лопатками рабочего колеса / Л.Т. Караганов // Компрессорное и холодильное машиностроение. 1969. - №1. - С.7-8.

31. Караганов, Л.Т. Определение некоторых параметров жидкостнокольцевых компрессорных машин / Л.Т. Караганов // Химическое и нефтяное машиностроение. 1969. - №5. - С. 10-13.

32. Караганов, Л.Т. Расчет мощности гидродинамических потерь и к.п.д. жидкостнокольцевых компрессорных машин / Л.Т. Караганов // Тр. II Всесоюз. науч.-техн. конф. по компрессоростроению. Киев: Изд-во Будивельник, 1970. - С. 270-274.

33. Караганов, Л.Л. Теоретическое и экспериментальное исследование жидкостнокольцевых машин: дис. канд. техн. наук / Л.Л. Караганов. — М.,1969.- 199 с.

34. Караганов, Л.Л. Экспериментальное исследование жидкостного кольца в жидкостнокольцевых вакуум-компрессорах / Л.Л. Караганов // Компрессорное и холодильное машиностроение. 1969. - № 3. - С. 12-14.

35. Караганов, Л.Т. Расчет основных параметров жидкостнокольцевых вакуум-компрессоров / Л.Т. Караганов, Е.И. Прямицин // Аппараты и машины кислородных и криогенных установок. М., Машиностроение, 1974. - Вып. 14. -С. 56-71.

36. Кассандрова, О.Н. Обработка результатов измерений / О.Н. Кассандрова, В.В. Лебедев. М.: Наука, 1970. -104 с.

37. Кочин, Н.Е. Теоретическая гидромеханика / Н.Е. Кочин, И.А. Кибель, Н.В. Розе. 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Гос. Изд-во физ.-мат. лит., 1963. - Ч. 2. - 728 с.

38. Кивилис, С.С. Техника измерения плотности жидкостей и твердых тел / С.С. Кивилис. -М.: Стандартгиз, 1959. 192 с.

39. Кляус, И.П. Индицирование ротационных жидкостных компрессорных машин / И.П. Кляус, В.Е. Лисичкин // Гидрогазодинамика, компрессоры и насосы химических производств. М., Машиностроение, 1973. - С. 63-69.

40. Кляус, И.П. Экспериментальное исследование деформаций и напряжений: справ, пособие / И.П. Кляус, В.Е. Лисичкин, Т.А. Максименко. -Киев: Наукова думка, 1981. 544 с.

41. Козин, В.Н. Исследование тепломассообменных процессов в жидкостно-кольцевой машине / В.Н. Козин // Вестн. Сум. гос. ун-та. Сер. Технические науки. 2009. - №4. - С. 50-58.

42. Козин, В.Н: О применении жидкостнокольцевых компрессорных машин для. дегазации и .транспортировки-шахтной метановоздушной смеси / В'.Н. Козин, В.М. Арсеньев // Промышленная'теплотехника. 2007. - №7. - С. 107-110.

43. Кулаков, В.М. О числе лопаток в, колесе турбокомпрессора / В.М. Кулаков // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1958. - № 75. - С. 53-58.

44. Купер, П. Применение критериев, давления и. скорости к расчету рабочего колеса и входного устройства центробежного насоса / П. Купер // Энергетические машины* и установки-. 1964. - № 2. - С. 105.I

45. Кучеренко, В.И. Исследование ротационных жидкостнокольцевых вакуум-компрессоров при использовании различных рабочих жидкостей: дис. канд. техн. наук / В.И. Кучеренко. Mi, 1980. - 155 с.

46. Кучеренко, В.И. Определение теоретической производительности ротационных жидкостнокольцевых вакуум-компрессоров / В.И. Кучеренко // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1979. - № 311. - С. 105-114.

47. Лаврентьев, М.А. Проблемы гидродинамики и их математические модели / М.А. Лаврентьев, Б.В. Шабат. М.: Наука, 1973. - 416 е.: ил.

48. Лойцянский, Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойцянский. 5-еизд., перераб. М.: Наука, 1978. - 736 с.

49. Ломакин, А.Н. Измерение параметров ударного взаимодействия! конструкций с жидкостью / А.Н: Ломакин, A.B. Любомудров // Динамика упругих и твердых тел, взаимодействующих'' с жидкостью: тр. V семинара. -Томск, 1984.-С. 88-90.

50. Лубенец, В.Д. Исследование, теория и расчет объемных вакуум-насосов и установок низкого;вакуума: дис.д-ра техн. наук / В.Д. Лубенец. -М., 1972.-405 с.

51. Лубенец, В.Д. Методика разделения потерь в роторных- вакуум-насосах / В.Д. Лубенец // Изв. высших учеб. заведений. Машиностроение. -1965. №4. -С. 91-98.

52. Лубенец, В.Д. Оптимизация низковакуумных установок по удельным параметрам / В.Д. Лубенец // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1973. - № 269. - С. 45-52.

53. Лубенец, В.Д. Расчет внутреннего перетекания в роторных, вакуум-насосах / В.Д. Лубенец // Изв. высших учеб. заведений. Машиностроение. — 1965.-№5.- С. 84-86.

54. Лубенец, В.Д. Влияние окружной скорости колеса жидкостнокольцевого вакуум-компрессора на его энергетические характеристики / В.Д. Лубенец, И:В. Автономова // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1973.-№ 158.-С. 37-41.

55. Лубенец, В.Д. Расчет мощности гидродинамических потерь в жидкостнокольцевых машинах / В.Д. Лубенец, И.В. Автономова // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. 1971. - №146. - С. 31-38.

56. Лубенец, В.Д. К вопросу о расчете расхода газа через уплотненные маслом щелевые каналы / В.Д. Лубенец, И.В. Автономова, В.И. Алешин // Изв. высших учеб. заведений. Машиностроение. 1976. - № 12. - С. 187 — 189.

57. Лубенец, В.Д. Исследование влияния некоторых конструктивных параметров на величину удельной мощности ротационных жидкостнокольцевых вакуум-компрессоров при работе на вязких жидкостях /

58. B.Д. Лубенец, И.В. Автономова, В.И. Кучеренко // Тез. докл. IV Всесоюз. науч.-техн. конф. по компрессоростроению. М, 1974. - С. 160.

59. Лубенец, В.Д. Скорость течения жидкости в безлопаточном пространстве ротационного вакуум-компрессора / В.Д. Лубенец, И.В. Автономова, В.И. Кучеренко // Тр. Моск. высш. техн. уч-ща. — 1975. № 179.1. C.9- 11.

60. Лукьянова, А.И. Исследование некоторых процессов и оптимальных конструктивных жидкостнокольцевых машин: дис. канд. техн. наук / А.И. Лукьянова. Казань, 1974. - 189 с.

61. Лыков, A.B. Теория теплопроводности / A.B. Лыков. М.: Высшая школа, 1967. — 559 с.

62. Мамонтов, М.А. Вопросы термодинамики тела переменной массы / М.А. Мамонтов. -М.: Оборонгиз, 1961. 56 с.

63. Малыгин, E.H. Прикладное программирование / E.H. Малыгин, C.B. Карпушкин, E.H. Туголуков. — Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2000. -116 с.

64. Мелейчук, С.С. Техническое содержание и задачи экспериментальных исследований вакуумных агрегатов на базе жидкостно-кольцевых машин / С.С. Мелейчук // Вестн. Сум. гос. ун-та. 2004. - №13. - С. 80-85.

65. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. 2-е изд., стереотип. М.: Энергия, 1977. - 343 с.

66. Никитин, Д.В. К вопросу о подаче дополнительной жидкости в жидкостнокольцевом вакуум-насосе / Д.В. Никитин, С.А. Редкозубов, Ю.В. Родионов // Качество науки — качество жизни : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. Тамбов, 2006. - С. 88-90.

67. Никитин, Д.В. / Конструкция насоса для двухстадийного вакуумирования / Д.В: Никитин, Ю.В: Родионов, М.М. Свиридов // Достижения ученых XXI века : сб. ст. II междунар. науч.-практ. конф. Тамбов, 2006. - С. 26-28.

68. Новицкий, П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И.А. Зограф. 2-е изд. - JL: Энергоатомиздат, 1991. - 304 е.: шп

69. Носкина, JLJI. О влиянии удельного веса и вязкости'рабочей жидкости на характеристику жидкостно-кольцевого компрессора / JI.J1. Носкина, A.M. Цирлин, В.А. Румянцев // Химическое и нефтяное машиностроение. 1965. - № 11.-С. 26-29.

70. Определение коэффициента быстроты действия жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Воробьев и др. // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. 2010. — Т. 16, № 1.-С. 164-182.

71. Определение предпочтительной области применения жидкостнокольцевых вакуум-насосов и агрегатов на их базе по давлениям всасывания: сб. науч. тр. ВНИИКомпрессормаш / JI.T. Караганов и др.. Сумы, 1974. - Вып. 6. - с. 64-69.

72. Прагер, В. Основы теории оптимального проектирования конструкций: пер с англ. / В. Прагер. М.: Мир, 1977. - 110 с.

73. Пфлейдерер, К. Лопаточные машины для жидкости и газов / К. Пфлейдерер. 4-е изд., перераб. - М.: Машгиз, 1960. - 683 с.

74. Райзман, И.А. Жидкостнокольцевые вакуум-насосы и компрессоры /

75. И.А. Райзман. Казань, 1995.-258 е.: ил.

76. Ривкин, G.JT Термодинамические свойства газов / C.JI: Ривкин. 3-е изд., перераб. и-доп. - М.: Энергия, 1973; - 287 с.

77. Родионов, Ю.В1 Изменение объема газа в рабочей полости жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю:В. Родионов, Д.В. Никитин, И.В. Шлыкова // Глобальный научный, потенциал : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. Тамбов, 2005. - С. 83-85.

78. К вопросу определения формы кольца в жидкостнокольцевых вакуум-насосах / Ю.В. Родионов, Ю.В. Воробьев, Д.В. Никитин, В.М. Червяков // Сб. материалов междунар. науч.-практ. интернет-конф. Орел, 2005. - С. 213-214.

79. Родионов, Ю.В. К вопросу оптимизации конструктивных параметров двухступенчатых жидкостно-кольцевых вакуумных насосов / Ю.В. Родионов, Ю.В. Воробьев // Вестн. Тамб. гос. техн. ун-та. 2000. - Т. 6, № 2. - С. 274-280.

80. Родионов, Ю.В. К вопросу о размерах нагнетательного окна жидкостнокольцевого вакуум-насоса / Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин // Составляющие научного. прогресса : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. — Тамбов, 2005.-С. 181-183.

81. Родионов, Ю.В. Особенности движения жидкости в жидкостнокольцевом вакуум-насосе // Ю.В. Родионов, A.A. Пасько, Д.В. Никитин // Альманах современной науки и образования. — Тамбов, 2009. -№11, ч. 1.-С. 68-73

82. Родионов, Ю.В. Уравнение конфигурации жидкостного кольцевого кольца для жидкостнокольцевых вакуум-насосов / Ю.В. Родионов, Д.В. Никитин, A.B. Волков // Глобальный научный потенциал : сб. ст. междунар. науч.-практ. конф. — Тамбов, 2005. С. 21—22.

83. Ротационные компрессоры / А.Г. Головинцев, В.А. Румянцев, В.М.

84. Ардашев и др.. М.: Машиностроение, 19641 - 315 с.

85. Роуч, П. Вычислительная гидродинамика / П. Роуч. М.: Мир, 1980.616 с.

86. Румшиский, Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента / Л.З. Румшиский. М.: Наука, 1971. - 192 с.

87. Румянцев, В.А. Определение основных параметров водокольцевых компрессоров и вакуум насосов / В.А. Румянцев // Химическое машиностроение. - 1962. - №1-. - С. 25 - 31.

88. Сакун, И.А. Винтовые компрессоры / И.А. Сакун. М.: Машиностроение, 1970.-400 е.: ил. 172.

89. Самарский, A.A. Численные методы / A.A. Самарский, A.B. Гулин. -М.: Наука, 1989.-432 с.• 102. Слезкин, H.A. Динамика вязкой несжимаемой жидкости / H.A. Слезкин. М.: ГИТТЛ, 1955. - 520 с.

90. Седов, Л.И. Механика,сплошной среды / Л.И. Седов. М.: Наука, 1970.-Т. 2.-568 с.

91. Современное состояние и направление развития ротационных компрессорных машин в России и за рубежом: обзор, информ. / В.Д. Лубенец, Л.Л. Караганов, P.M. Сухомлинов и др. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1975.-43 с.

92. Сухарев, А.Г. Курс методов оптимизации / А.Г. Сухарев, A.B. Тимохов; В.В. Федоров. М.: Наука, 1986. - 328 с.

93. Теоретические предпосылки необходимости регулирования размеров проходного сечения нагнетательного окна / Ю.В. Родионов и др. // Глобальный научный потенциал : сб. материалов II междунар. науч.-практ. конф. Тамбов, 2006. - С. 101-103.

94. Тетерюков, В.И. Ротационные вакуум-насосы и. компрессоры с жидкостным поршнем / В.И. Тетерюков. — М.: Машгиз, 1960. 251 с.

95. Флетчер, К. Вычислительные методы в динамике жидкости: в 2 т.: пер. с англ. / К. Флетчер. М.: Мир, 1991. - Т. 1. - 504 е.; Т. 2. - 552 с.

96. Фрик, П:Г. Турбулентность: модели и подходы / П.Г. Фрик. -Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 1998: 108 с.

97. Фролов, Е.С. Вакуумная техника / Е.С. Фролов, В.Е. Минайчев; А.Т. Александрова. М.: Машиностроение,. 1985. - 339 с.

98. Хамаев, В.М Термодинамические процессы и параметрические характеристики вакуумных насосов / В.М. Хамаев. Новосибирск: Наука, 1986. -75 с. •

99. Хинце, И.О. Турбулентность / ИЮ. Хинце. М:: Фитмазгиз, 1963.680 с.

100. Чистяков, С.Ф. Теплотехнические измерения и приборы / С.Ф. Чистяков, Д.В. Радун. М.: Высш. шк., 1972. - 392 с.

101. Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. М.: Изд-во иностр. лит., 1956: - 728 с.

102. Freier, W. Scope of liquid' ring vacuum pumps and compressors / W. Freier, G. Grabov // Masinenbautechnik. 1955. - III bd 4, №3. - P. 143-154.

103. Grabow, G. Forderung ihnen Formen Fltissigekeitsring von Flussigekeitsringpumping und-Verdichter / G. Grabow // Rumpen und Verdichter. -1962.-№1.-P. 44-48.

104. Grabow, G. Determination of the internal shape of a ring of fluid in the liquid ring vacuum pumps and compressors / G. Grabov // Pumpen und Verdichtez. -1962. -№1.- P. 32-40.

105. Kamei Watabe. Experiments on the Fluid Friction of a Rotating Disc With Blades / Kamei Watabe // Bull, of JSME. 1962. - Vol. 5, № 17. - P. 49-57.

106. Kearton, W.J. The Influence of the Number of Impeller Blades on the Pressure Generated in a Centrifugal Compressor and on its General Performance / W.J. Kearton // Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. 1933. - Vol. 124.-P. 481-568.

107. Linsi, U. Experiments on Radial Compressors of Turbocharges / U. Linsi // The Brown Boveri Review. 1965. - Vol. 52, № 3, Mar. - P. 161-170.

108. Mangnal, K. Liquid Ring Vacuum Pumps / K. Mangnal, M.I. Mech, E.

109. Prod // Chemical Engineer. 1972. - № 265. - P. 346-352.

110. Bannwarth, H. Liquid Ring Vacuum Pumps, Compressors and Systems. Gundelfingen: Verlag, 2005. - 487 p.

111. Pfleiderer, C. Die Kresel Pumpen. Springer-Verlag/ Berlin: VDI.-Verlag, 1955. -327 p.

112. Prager, R. Fordercharacteristeken von Flussigkeitsring maschinen / R. Prager // Mashinenbautechnik. - 1972. - № 3. - P. 125-129.

113. Prager, R. Influence of Axled Clearance on Characteristic of LiquidRing Machines / R. Prager, P. Bremer // Periodica polytechnica. Mech. Eng. 1973. -№ 3. - P. 199-210.

114. Qury, F. Etude d'une Pompe a Anneau Liquide / F. Qury // Revue universelle des mines. 1967. - № 9. - P. 235-244.

115. Reddy, Y.R. Theory and Performance of Water Jet Pump / Y.R. Reddy, S. Kar // ASCE, Journal of Hydraulic Division, Vol. 94, No. 5, 1968, P. 1261-1281.

116. Tomio, I. The Effects of Impeller Vane Roughness and Thickness on the Characteristics of the Mixed Flow Propeller Pump / I. Tomio // Bull of JSME. -1965.-Vol. 8.-P. 634-643.

117. Varley, F.A. Effect of Impeller Design and Surface Roughness on the Performance of Centrifugal Pumps / F.A. Varley // Proceedings of the Institute of Mechanical Engineers. 1975. - Vol. 175. - P. 955-990.

118. Vollmer, H.J. Stoffaustasch in Wasserringpumpen / Maschinenmarkt, jd. 74. №64. 1968. - P. 1273-1275.