Сравнение методов повышения всасывающей способности в криогенном насосе методом численного моделирования

Авторы: Беляев В.А.
Опубликовано в выпуске: #8(25)/2018
DOI: 10.18698/2541-8009-2018-8-367
Раздел: Энергетическое, металлургическое и химическое машиностроение | Рубрика: Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты
Ключевые слова: гидромашина, насосостроение, газификация, кавитация, кавитационный запас, криогенный насос, гидродинамическое моделирование, всасывающая способность
Опубликовано: 10.09.2018

При работе криогенного лопастного насоса низкой быстроходности зачастую возникает явление кавитации. В данной статье на примере конкретного криогенного насоса рассмотрены и оценены методы повышения всасывающей способности на основе численного моделирования. Рассматриваемый метод позволяет быстро и без дорогостоящих экспериментов провести исследования, что очень важно в современной индустрии насосостроения. Приведены примеры основных подходов к расчету параметров, характеризующих кавитационные свойства лопастных гидромашин. На основе модели Рэлея — Плессета построены частные кавитационные характеристики для различных вариантов моделей проточных частей криогенного насоса, дана оценка результатов.

Литература

[1] Петров А.И., Исаев Н.Ю. Гидродинамическое моделирование работы центробежного насоса в зоне отрицательных подач. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/60-gidrodinamicheskoe-modelirovanie-raboty-tsentrobezhnogo-nasosa-v-zone-otritsatelnykh-podach.

[2] Петров А.И., Исаев Н.Ю. Исследование работы лопастного насоса в зоне отрицательных подач методами гидродинамического моделирования. Научное обозрение, 2017, № 13, с. 74–78.

[3] Петров А.И., Валиев Т.З. Расчет процесса пуска центробежного насоса методами гидродинамического моделирования. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/59-raschet-protsessa-puska-tsentrobezhnogo-nasosa-metodami-gidrodinamicheskogo-modelirovaniya.

[4] Петров А.И. Методика непрерывного получения характеристик лопастного насоса для переменной температуры и вязкости рабочей жидкости при испытаниях в термобарокамере. Инженерный вестник, 2016, № 10. URL: http://engsi.ru/doc/850931.html.

[5] Петров А.И. Системы поддержания теплового баланса в современных стендах для испытаний лопастных насосов. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация, 2015, № 5. URL: http://maplants.elpub.ru/jour/article/view/24.

[6] Артемов А.В., Петров А.И. Современные тенденции развития конструкций стендов для испытаний лопастных насосов. Инженерный вестник, 2012, № 11. URL: http://ainjournal.ru/doc/500480.html.

[7] Петров А.И., Арувелли С.В. Современные тенденции развития насосов для систем жидкостного охлаждения бортового и наземного радиоэлектронного оборудования. Инженерный вестник, 2015, № 11. URL: http://engsi.ru/doc/820059.html.

[8] Петров А.И., Трошин Г.А. Методы модификации проточной части нефтяных магистральных насосов типа НМ. Инженерный вестник, 2014, № 11. URL: http://engsi.ru/doc/744967.html.

[9] Черемушкин В.А., Ломакин В.О. Влияние неравномерности эпюр скоростей на напор центробежного насоса. Машины и установки: проектирование, разработка и эксплуатация, 2017, № 1. URL: http://maplants.elpub.ru/jour/article/view/54.

[10] Ломакин В.О., Бибик О.Ю. Влияние эмпирических коэффициентов в модели Релея-Плесетта на расчетные кавитационные характеристики центробежного насоса. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/53-vliyanie-empiricheskikh-koeffitsientov-v-modeli-releya-plesetta-na-raschetnye-kavitatsionnye-kharakteristiki-tsentrobezhnogo-nasosa.

[11] Ломакин В.О., Калмыков П. В. Методика исследования влияния покрытий трубопроводов на потери давления. Гидравлика, 2017, № 3. URL: http://hydrojournal.ru/item/61-metodika-issledovaniya-vliyaniya-pokrytij-truboprovodov-na-poteri-davleniya.

[12] Гуськов А.М., Ломакин В.О., Банин Е.П., Кулешова М.С. Минимизация гемолиза и повышение гидродинамической эффективности насоса крови путем оптимизации формы проточной части. Медицинская техника, 2017, № 4(304), с. 1–4.

[13] Ломакин В.О., Кукушкин П.А., Крылов В.И. Модернизация вспомогательного контура охлаждения магнитной муфты. Территория НЕФТЕГАЗ, 2017, № 7-8, с. 84–91.

[14] Ломакин В.О., Черемушкин В.А. Влияние формы лопастей рабочего колеса на напор центробежного насоса. Инженерный вестник, 2016, № 1. URL: http://ainjournal.ru/doc/832881.html.

[15] Ломакин В.О., Кулешова М.С., Чабурко П.С., Баулин М.Н. Комплексная оптимизация проточной части герметичного насоса методом ЛП-ТАУ поиска. Насосы. Турбины. Системы, 2016, № 1, с. 55–61.

[16] Гуськов А.М., Ломакин В.О., Банин Е.П., Кулешова М.С. Оценка гемолиза в осевом насосе вспомогательного кровообращения. Медицинская техника, 2016, № 4, с. 12–15.