Одержано узагальнену залежність для визначення діаметра входу робочого колеса лопатевої системи типу HP під час наявності перед ним довільного за знаком і значенням моменту швидкості потоку. Наведено результати розрахункових та експериментальних досліджень осьових насосів з лопатевою системою типу НР, що підтвердили основні положення запропонованої методики проектування. Уточнено аналітичну залежність втулкового відношення на виході робочого колеса від коефіцієнта швидкохідності.

  Скачати повний текст

Уточнено аналітичні залежності для демпфірувальних, циркуляційних та інерційних сил у циліндричних і конічних шпаринах з перекосом осей, які, на відміну від відомих, враховують втрати напору на вході та відновлення швидкісного напору на виході зі шпарини та дають змогу визначити параметри для різних значень вхідної крутки на вході в ущільнення, що дозволяє аналітично визначити параметри гідродинамічних характеристик шпаринних ущільнень відцентрових насосів і підвищує точність математичних моделей робочого процесу. Доведено можливість роботи відцентрового насоса за умови збігання частоти обертання з власною частотою коливань, що дозволило розширити сферу використання насоса та підвищити його технічний рівень. На підставі аналізу робочого процесу в шпаринних ущільненнях запропоновано його нову розрахункову схему, що дозволило визначити вплив конструктивних параметрів ущільнень на динамічні характеристики насоса. Одержано аналітичні залежності поправного коефіцієнта, який враховує відношення довжини шпаринного ущільнення до його зазору; уточнено залежності поправного коефіцієнта Блека, який враховує відношення довжини шпаринного ущільнення до його діаметра. Встановлено вплив сил демпфірування на динамічні параметри ротора відцентрового насоса.

  Скачати повний текст

Встановлено спільне та відмінне у явищах зриву параметрів відцентрових і вільновихрових насосів (ВЦН і ВВН) у процесі кавітації та перекачування газорідинних сумішей (ГРС). Виявлено новий тип гідродинамічної решітки профілів і запропоновано фізичну та математичну моделі її робочого процесу. Зроблено висновок, що даний тип решітки профілів є базовим у здійсненні робочого процесу основних видів існуючих вихрових гідромашин. Розроблено фізичну модель течії ГРС у проточній частині (ВВН) типу "Turo", розглянуто її особливості у порівнянні з відповідними моделями насосів інших конструктивних схем. Визначено механізми впливу газової складової середовища, яке перекачується, на робочі характеристики ВЦН і ВВН, а також їх принципові відмінності. Встановлено наявність властивості саморегулювання за частотою обертання гідроприводних турбонасосних агрегатів у разі зміни величини газової складової у середовищі, яке перекачується.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження робочого процесу у проточній частині проміжного ступеня багатоступеневого відцентрового насосу. З урахуванням гідродинамічних особливостей робочого процесу систематизовано підхід до модернізації насосоного обладнання шляхом застосування змінних проточних частин. Обгрунтовано схему утворення уніфікованого параметричного ряду насосів зі змінними проточними частинами, що дозволяє мінімізувати кількість змінних елементів. Проаналізовано зміну структури течії та фізичної природи гідравлічних втрат у проточній частині проміжного ступеня відцентрового багатоступеневого насосу. Визначено критерії переходу між змінними проточними частинами та запропоновано схему утворення параметричного ряду насосів зі змінними проточним частинами. На основі аналізу числового дослідження робочого процесу проточної частини проміжного ступеня відцентрового насосу запропоновано математичну модель гідравлічних втрат у напрямному апараті та з її урахуванням уточнено математичну модель розподілу енергії в елементах проміжного ступеня відцентрового насосу. Із застосуванням розроблених математичних моделей запропоновано методику прогнозування характеристики проміжного ступеня відцентрового насосу зі змінною проточною частиною.

  Скачати повний текст

Запропоновано раціональне принципове та конструктивне виконання гідроімпульсного приводу мембранного насосного агрегату з комбінованим автоматичним гідророзподільником. Розроблено математичну модель динаміки робочого процесу гідроімпульсного привода мембранного насосного агрегату та математичну модель на основі нечіткої логіки для діагностування його технічного стану. Проведено дослідження математичних моделей за допомогою ПЕОМ із використанням сучасного програмного забезпечення. Експериментально та теоретично визначено основні параметри робочих режимів гідроімпульсного приводу мембранного насосного агрегату. Розроблено науково-обгрунтовану методику розрахунку та проектування гідроімпульсного приводу мембранного насосного агрегату, призначеного для перекачування високов'язких, агресивних та абразивовмісних середовищ.

  Скачати повний текст

Проведено теоретичне дослідження течії рідини в утвореному гладкими ущільнюючими поверхнями торцевому дроселі. Вивчено вплив на гідродинамічні характеристики торцевого дроселя інерційних сил рідини і втрат на місцевих гідравлічних опорах. Досліджено динаміку торцевого ущільнення й опорно-ущільнюючої автоматичної системи осьової рівноваги (гідроп'яти) ротора відцентрового насоса. Наведено кількісні й якісні оцінки впливу сил і моментів тиску рідини в торцевих дроселях на статичні та динамічні характеристики безконтактного торцевого ущільнення та гідроп'яти. Уточнено методики розрахунку безконтактних торцевих ущільнень і гідроп'ят, що дозволяють врахувати сили та моменти, обумолені інерцією рідини та втратами на місцевих гідравлічних опорах в торцевих дроселях, які можна використовувати для оцінки власних частот, амплітуд вимушених коливань і динамічної стійкості аксіально-рухомих кілець торцевих ущільнень роторів відцентрових машин і гідроп'ят.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення нових конструкцій чолових сальникових ущільнень, які забезпечують підвищення ресурсу та зниження витоків перекачуваного середовища в широкому діапазоні робочих параметрів шляхом теоретичних та експериментальних досліджень механізму герметизації. Розроблено експериментальне устаткування та методики випробувань для визначення фізико-механічних властивостей сальникових набивок, проведення комплексних досліджень процесів тертя та герметизації. Створено нові конструкції чолових сальників із вирівнюванням контактного тиску (з податливим і східчастим дном). Висвітлено фізичну та математичну моделі тертя та герметизації, на базі яких розроблено інженерні методи розрахунку та проектування. Описано типові конструкції одинарних і подвійних чолових сальників роторів насосів.

  Скачати повний текст

Наведено результати досліджень ролі конструктивного виконання та умов експлуатації щодо енергетичних характеристик відцентрових насосних агрегатів для видобутку нафти залежно від їх типорозмірів, зокрема, високої в'язкості рідини, що перекачується; малорозмірного виконання насосних ступенів; частоти обертання, яка перевищує 3 000 об/хв. Розроблено фізичну модель течії рідини з високою в'язкістю в малорозмірних каналах насосних ступенів. Одержано аналітичні вирази перерахункових коефіцієнтів основних енергетичних параметрів насоса. Перевірено одержані результати шляхом проведення експериментальної частини дослідження. Створено напівемпіричну методику розрахунку енергетичних характеристик малорозмірних відцентрових насосних ступенів, які працюють з застосуванням високов'язкої рідини за високих частот обертання їх ротора.

  Скачати повний текст

Досліджено питання вдосконалення енергетичних і масогабаритних якостей насосів з лопатевою системою типу НР шляхом оптимізації геометричних параметрів відвідного дифузора. Розроблено методику розрахунку закручених вісесиметричних без- і слабовідривних течій в дифузорах із криволінійними твірними. Визначено область застосування розробленої методики. Шляхом зіставлення з результатами зондування визначено точність розрахунку течії у відвідному дифузорі з використанням розробленої методики за епюрами швидкості та коефіцієнтом втрат енергії. Отримано енергетичні характеристики насоса з різними кутами розкриття відвідного дифузора. Встановлено залежність кута розкриття від ступеня розширення даного дифузора, за якої ККД насоса є максимальним.

  Скачати повний текст

З метою вдосконалення показників якості роботи проміжного ступеня відцентрового насоса досліджено та виявлено особливості структури течії у зазорі між робочим колесом і напрямним апаратом. Проведено критеріальний аналіз таких апаратів для забезпечення можливості оптимізації їх конструкцій за якістю сформованої структури течії на вході в апарати за умов блочно-модульного проектування. Наведена модель дозволяє розрахувати поле розподілу гідродинамічних параметрів течії у проточній частині насоса. Вивчено структуру течії та виявлено значну нерівномірність розподілу абсолютної швидкості та кута виходу течії з робочого колеса та визначну роль нерівномірного розподілу колової складової швидкості. З'ясовано, що структура течії визначається формою меридіанного перерізу та кутом установки лопаті на виході колеса. Проведено критеріальний аналіз напрямного апарата, що дозволило визначити безрозмірні критерії оцінки якості його роботи. Експериментальним шляхом одержано робочі характеристики проміжних ступенів відцентрового насоса з напрямними апаратами традиційної та вдосконаленої форми вхідної ділянки останнього. На підставі одержаних результатів доповнено та розвинуто методику розрахунку напрямного апарата з урахуванням його взаємодії з робочим колесом.

  Скачати повний текст

Висвітлено питання підвищення вихідних характеристик багатоциклового радіальнопоршневого гідромотора (БЦРПГМ). Розроблено математичні моделі основних вузлів БЦРПГМ, що надало можливість оптимізувати параметри за багатьма критеріями. Одержано аналітичні залежності змінної довжини щілини зазору в поршневій парі за різних законів руху поршня, що підвищує точність розрахунку об'ємного ККД гідромотора. Запропоновано числовий метод, що дозволяє визначити мінімальний радіус катка за умов розміщення в ньому підшипника з заданими характеристиками (динамічної вантажопідйомності та довговічності).

  Скачати повний текст

Розроблено ефективну технологію фінішної механічної обробки головних деталей пар тертя поршневих насосів за рахунок вибору оптимальних умов високоякісної обробки на базі врахування балансу тепла у процесі шліфування, що йде в стружки й оброблювану деталь. Розроблено математичну модель визначення температури у процесі шліфування, на базі якої одержано принципово новий теоретичний розв'язок про характер зміни температури під час шліфування. Теоретично визначено основні умови зменшення температури та підвищення якості обробки, які полягають у зменшенні частки тепла, що йде в стружки та збільшенні його частки, що йде в оброблювану деталь, за рахунок зменшення глибини шліфування та швидкості переміщення теплового джерела углиб поверхневого шару оброблюваної деталі. Обгрунтовано можливості істотного збільшення продуктивності обробки без збільшення температури та погіршення якості оброблюваної поверхні за рахунок реалізації сталого теплового процесу за умов лезової обробки (точіння) та глибинного шліфування. Проведено експериментальні дослідження твердості поверхні обробленої деталі та товщини дефектного шару, що дозволили перевірити та уточнити одержані теоретичні розв'язки. Розроблено інженерну методику розрахунку оптимальних параметрів режиму шліфування з урахуванням обмеження за температурним фактором. На її базі створено та впроваджено у виробництво ефективні технологічні процеси фінішної механічної обробки (шліфування, тонкого точіння) плоских, циліндричних і сферичних поверхонь головних деталей пар тертя поршневих насосів.

  Скачати повний текст

Вперше поставлено та розв'язано наукову задачу підвищення технічного рівня шестеренного насоса на пдставі збільшення його подачі шляхом цілеспрямованого пошуку раціональних параметрів зубчатого зачеплення качаючого вузла. Вперше розроблено концепцію процесу подачі шестеренного насоса, особливістю якої є подвійна природа процесу подачі, яка полягає в тому, що подача робочої рідини супроводжується наявністю як додатної, так і від'ємної складових, на підставі якої запропоновано спосіб підвищення подачі шестеренного насоса. Доведено теоретично та підтверджено експериментально, що одним з перспективних напрямів збільшення подачі є зменшення від'ємної складової процесу подачі робочої рідини. Обгрунтовано введення коефіцієнта використання об'єму вінців шестерень як критерію рейтингу параметрів зубчастого зачеплення качаючого вузла та досліджено його залежність від цих параметрів.

  Скачати повний текст

На підставі результатів теоретичних та експериментальних досліджень процесів, що відбуваються у затиснутому об'ємі насоса розроблено його нову конструкцію з шестернями з асиметричною лінією зчеплення, в якій усунено компресію робочої рідини. Зазначено, що впровадження нової конструкції насоса майже не потребує додаткових капітальних витрат та суттєвої зміни корпусних деталей, що значно полегшує процес його виробництва.

  Скачати повний текст

Запропоновано принципово нову концепцію регулювання подачі шестеренного насосу (НШ) шляхом зміни міжцентрової відстані (МВ) його зубчатого зачеплення (ЗЗ). Вперше поставлено наукову задачу теоретичного дослідження шестеренного насоса з регульованою подачею (ШНРП). Розроблено математичну модель роботи ШНРП, яка представлена у вигляді системи функціональних залежностей, які відображають взаємозв'язок між геометричними параметрами ЗЗ ШНРП та його технічними характеристиками під час регулювання ШНРП шляхом зміни МВ, а також залежностей та умов, що накладають обмеження на область поширення одержаної моделі ШНРП. Вперше запропоновано систему критеріїв оцінки технічного рівня об'ємних насосів: коефіцієнт технічного рівня (КТУ) та коефіцієнт використання об'єму качаючого вузла (КВОКВ). З використанням даної системи та розробленої математичної моделі роботи ШНРП оптимізовано ЗЗ ШНРП з метою одержання максимальних функціональних характеристик насоса. Удосконалено метод геометричного моделювання параметрів 33 насоса, з використанням якого одержано результати, аналогічні даним дослідження математичних моделей.

  Скачати повний текст

Наведено результати дослідження робочого процесу динамічного насоса з одно- та дволопатевими колесами, що працює за умов газорідинної суміші (ГРС). Визначено вплив об'ємного газовмісту у суміші, що перекачується, на робочі характеристики дослідженого насоса. Запропоновано рекомендації щодо вибору найбільш оптимальної проточної частини відцентрового насоса для заданих умов роботи, а також рекомендації стосовно вибору оптимального насосного обладнання, що перекачує ГРС для різних діапазонів швидкохідності. Досліджено вплив пазух одно- та дволопатевих коліс на характеристики насоса, що працює на ГРС. Проведено розрахунок течії рідини у проточній частині дослідженого насоса з використанням сучасних методів числового моделювання. Розглянуто втрати енергії, що виникають під час роботи динамічного насоса за умов ГРС. Запропоновано методику перерахування основних характеристик дослідженого насоса, що працює за умов води, а також - ГРС.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням проектування вільновихрових насосів (ВВН) типу "Turo". Розроблено нову фізичну модель робочого процесу ВВН типу "Turo" як гідромашини з вихровим принципом передачі енергії ридини. Встановлено, що максимальне теоретично можливе значення коефіцієнту корисної дії (ККД) даного типу насосів принципово не може дорівнювати одиниці. Запропоновано фізичну модель течії в міжлопатевому каналі робочого колеса у вигляді просторової гвинтоподібної вихрової структури. Одержані критеріальні рівняння робочого процесу та аналітичні залежності, що пов'язують геометричні розміри проточної частини з режимними параметрами ВВН типу "Turo". Розроблено нову методику проектування ВВН на задані параметри з максимально можливим рівнем ККД.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Розроблено методику розрахунку вібраційного стану ротора в шпаринних ущільненнях, що включає розв'язання задач гідродинаміки короткого кільцевого ущільнення, визначення ймовірнісних характеристик витрати внаслідок ущільнення та впливу випадкової зміни параметрів шпаринних ущільнень на власну частоту коливань ротора. На підставі рівняння Рейнольдса турбулентної течії рідини в короткому кільцевому ущільненні разом з рівнянням нерозривності одержано сили тиску та їх моменти, що діють на стінки ущільнення з урахуванням усіх складових сил інерції та місцевих гідравлічних опорів. Для більш обгрунтованої оцінки витратних характеристик шпаринних ущільнень визначено ймовірнісні характеристики витрати внаслідок ущільнення як функції випадкових величин. Проведено експериментальні дослідження, що підтверджують достатню точність запропонованої методики визначення гідродинамічних характеристик шпаринного ущільнення. Розроблено методику розрахунку ймовірнісних характеристик власної частоти ротора в шпаринних ущільненнях для одномасової та багатомасової моделі ротора. Визначення характеристик власної частоти ротора в шпаринних ущільненнях проведено за допомогою створеної програми розрахунку. Здійснено тестування запропонованої програми та сформульовано рекомендації щодо конструювання шпаринних ущільнень.

  Скачати повний текст