Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты

Диссертационная работа:

Кхин Маунг Эй. Исследование и разработка осевого насоса с регулируемым направляющим аппаратом на входе рабочего колеса : диссертация ... кандидата технических наук : 05.04.13.- Москва, 2006.- 111 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/1267

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 5

Глава 1. Расчет прогнозной характеристики осевого насоса с регулируемым направляющим аппаратом на входе 12

1.1. Математическая модель осевого насоса 12

1.2. Расчет теоретической и действительной напорной характеристики осевого насоса в зависимости от угла лопасти направляющего аппарата 27

1.2.1. Напор при нулевом расходе НТО 27

1.2.2. Напорно-расходная характеристика 29

1.2.3. Определение расхода отрыва потока 38

1.3. Решение системы уравнений Навье-Стокса 40

1.4. Сравнение расчетных результатов, полученных по трем методикам 43

Глава 2. Экспериментальное исследование осевого насоса... 46

2.1. Объект экспериментального исследования насоса типа HP 46

2.2. Схема установки, описание экспериментального стенда и физическая картина течения 47

2.3. Средств измерения и оценка погрешности измерений 50

2.4. Оценка погрешности измерений 51

2.5. Сравнение результатов экспериментального и теоретического исследования

Глава 3. Методика расчета и профилирование осевого насоса с регулируемым направляющим аппаратом 59

3.1. Введение 59

3.1Л. Циркуляция 59

3.1.2. Подъемная сила профиля. 59

3.1.3. Форма потока в осевом насосе 60

3.2. Теоретические предпосылки для расчета осевого колеса... 63

3.2.1. Геометрические параметры профилей в решетке... 63

3.2.2. Гидродинамические параметры профилей в решетке 63

3.2.3. Энергетические характеристики решетки профилей 66

3.3. Определение основных размеров рабочего колеса 67

3.3.1. Гидравлический расчет 67

3.3.2. Расчет решетки профилей рабочего колеса 72

3.3.3. Выбор число лопастей 76

3.3.4. Построение профилей конечной толщины. 77

3.4. Упрощенный метод расчета прямых решеток профилей... 80

3.4.1 Профилирование лопасти 80

3.4.2. Расчет минимально допустимой густоты решеток профилей лопастей РК 83

3.4.3. Расчет тонких и эквивалентных дужек лопастей рабочего колеса 84 стр.

Глава 4. Кавитационные характеристики осевого насоса типа OFH и определение рабочей зоны 92

4.1. Определение кавитационного запаса 92

4.2. Кавитационные характеристики насоса при разных углах лопасти направляющего аппарата 96

4.3. Определение рабочей зоны. 99

ВЫВОДЫ 103

ЛИТЕРАТУРА  

Введение к работе:

Входной регулируемый направляющий аппарат в российской практике насостроения применяется для регулирования напорной и энергетической характеристик насосов типа 200 ВЦР-16/63 и 240 ВЦР-25/40 и гидротурбин. Область регулирования параметров насосов незначительна по расходу до 8%, по напору до 16%. Обычно при проектировании насосного оборудования принимается нулевой момент скорости на входе в насос. При этом считается, что закрутка потока на входе в сторону вращения рабочего колеса снижает напор насоса и увеличивает массогабаритные показатели, а при закрутке потока против вращения рабочего колеса имеет место большие относительные скорости, что приводит к увеличению потерь, снижению КПД и кавитационных качеств.

Расчета о-экспериментальные исследования, проведенные на кафедре прикладной гидроаэромеханики сумского государственного института (СумГУ) в 1989-2003г, показали, что не возникает проблем с улучшением энергетических и кавитационных качеств при положительных и отрицательных моментов скорости на входе осевых и центробежных насосах. При этом, следует отметить, что появляется возможность перекрывать одним типоразмером насоса большие поля подач и напоров с большими значениями КПД и положительно влиять на форму напорной характеристики осевых насосов.

Полученная зависимость позволяет расчитать оптимальную конструктивную схему проточной части осевого насоса с регулируемым входным направляющим аппаратом. Она удобна для сбора и систематики данных по конкретным конструктивным решениям рассмотриваемых насосов и технико-экономичных покозателей.

В работах кафедры гидрофэромеханика проанализированы влияние момента скорости потока перед РК на энерегетическую характеристику осевого насоса с проточной частью ОП5. Оценка этого влияния выполнена путем решения прямой задачи обтекания решетки профилей, расположенных на осесимметричных поверхностей тока в слое переменной толщины по методу Б. С. Раухмана. Полученная зависимость (1), (1) теоретического напора осевого насоса с лопастной системой HP от отрицательного момента скорости потока перед рабочим колесом характеризует влияние закрутки потока на режима обтекания решетки. Как показали расчеты при входном моменте скорости m = -0,345 наблюдается режим безударного входа, характеризующий равенство минимальных пиков относительной скорости на тыльной и лицевой стороне лопасти при значении KQ=0,637. Режим безударного входа на лопасти РК (без углов атаки) является оптимальным режимом, при котором кпд имеет наибольшее значение. При KQ=0,637 за рабочим колесом отсутствует закрутка потока [4], (2.); что обеспечивает отсутствие дополнительных гидравлических потерь в отводящем устройстве насоса, т.к. на этом режиме отпадает необходимость устанавливать за рабочим колесам выправляющий аппарат.

Уменьшение закрутки потока практически не сказывается на величине относительных профильных потерь. При уменьшении m на абсолютный уровень кпд осевого насоса оказывает влияние остаточная закрутка потока после РК. В связи с этим необходимы дополнительные теоретические и экспериментальные исследования для оценки влияния момента скорости потока перед РК на энергетическую характеристику в зависимости от угла натекания потока на лопастную систему рабочего колеса.

Соответствие полученного соотношение экспериментальным данным было осуществлено Щвиндиным А.И. в ВНИИ НЭН г. Сумы на модельном диагональном насосе с ns = 450. На стенде момент скорости менялся в приделах -0,3 mj 0,3 с помощью входного направляющего аппарата. На (рис.5.) представлено сравнение расчетных зависимостей и экспериментальных данных. Качественный характер зависимости по расчету и эксперименту хорошо совпадает для отрицательных значении »V Количественные расхождения в области положительных значений піь предположительно связаны с принятием гипотезы о непрозрачности лопастной системы рабочего колеса. Ив опыта известно, что полностью непрозрачные рабочие колеса отсутствуют и с ростом быстроходности прозрачность рабочих колес растет. Поэтому, полученную зависимость для относительного расхода от безразмерного коэффициента момента скорости нужно рассматривать как решение задачи в первом приближении.

На кафедре гидроаэромеханики СумГУ рассмотрены состояние и проблемы освоения производства осевых погруженных моноблочных насосов в СНГ. Основные выводы сводятся к следующему;

- отсутствует полноценное производство указанного вида оборудования на территории С.Н.Г.

- ощущается значительная потребность в этом виде оборудования

- разработанные типоразмеры осевых погруженных моноблочных насосов по своим конструктивным схемам не являются оптимальными.

- параметры осевых погруженных насосов выбраны без учета создания необходимого единого типоразмерного ряда.

Для решения поставленных задач необходимо провести специальный эксперимент по влиянию изменения уже установки лопаток направляющего аппарата на характеристику проточной гости насоса в целом. На основа изложенного следует вывод.

Постановке задачи создания типоразмерного ряда осевых погруженных моноблочных насосов по схеме проточной части и направляющий аппарат -рабочие колесо целесообразна и актуальна.

Для создания осевого насоса нового типа, конструкция которого была бы более надежной, менее сложной и дорогостоящей по сравнению с ныне существующими конструкциями; необходимо решить следующие задачи:

- выполнить теоретическое исследование расчета характеристики нового осевого насоса с углом лопаток направляющего аппарата аНд = -20°,-40°,-60°;

- разработать прогнозную характеристику исследуемого осевого насоса и математическую модель зависимости напора от угла лопасти PHA(H = f(ccl[A));

- провести, аналитический расчет теоретических характеристик на основе математической модели рабочего процесса осевого насоса;

- выполнить компьютерный расчет по программе CFX внешней характеристики кпд, мощности и кавитационных характеристик;

- разработать метод гидравлического расчета насоса по методу Вознесенского-Пекина и профилирование осевого насоса типа HP;

- разработать модель осевого насоса с регулирующим направляющим аппаратам на входе в насос;

рассчитать кавитационые характеристики по данным компьютерных программ; провести экспериментальное определение напорной характеристики осевого насоса, у которого входной поток регулируется направляющим аппаратом на входе, выходной поток имеет преимущественно осевое направление;

- провести экспериментальное и теоретическое исследования характеристик осевого насоса на параметрах ОП-5 с целью получения исходных данных для расчета и определения степени согласования экспериментальных и теоретических результатов при применении разработанной методики для расчета конструкции осевого насоса с регулируемым направляющим аппаратом (ОРН).  

Подобные работы
Таха Али Ахмад
Разработка и исследование оптимальной по критерию робастности системы гидроприводов для авиационного тренажера
Чвялев Дмитрий Станиславович
Разработка и исследование электрогидравлического следящего привода для испытаний арматуры железобетонных конструкций и их элементов
Соляр Сергей Владимирович
Исследование рабочего процесса и разработка методики расчета оптимальных конструктивных параметров гидрораспределителя с плоским золотником на упругом подвесе
Бебнев Владимир Александрович
Разработка и исследование сепараторов со свободновращающимися осевыми рабочими колесами с целью повышения эффективности и надежности паротурбинных установок
Чернов Олег Васильевич
Разработка и исследование погруженных насосов для откачки затвердевающего и загустевающего сырья на горнодобывающих предприятиях
Пустовалов Станислав Борисович
Разработка и исследование водонагревателей тепловых насосов, работающих на R744 в качестве рабочего вещества
Окунеева Надежда Анатольевна
Разработка и исследование электропривода для нефтедобывающих насосов с погружным магнитоэлектрическим двигателем
Тигист Тамеру Текле
Разработка и исследование систем управления электроприводами насосов магистрального трубопровода
Саликеев Сергей Иванович
Разработка и исследование кулачково-зубчатого вакуумного насоса
Миньков Дмитрий Васильевич
Разработка и исследование композиционного самосмазывающегося материала для трибосопряжений шестеренных насосов 11НШ, дозирующих химически-активные растворы

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net