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

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

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

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

  Скачати повний текст

Проведено узагальнення нових методик моделювання гідромашинних систем та запропоновано оригінальний підхід до макромоделювання робочого процесу гіравлічної підсистеми насоса на основі законів збереження витрати рідини та енергії та принципів системного підходу, що дозволяє виявити та конкретно використати ефект від взаємного впливу одного окремого елемента проточнго тракту насоса на інший. Створено методику моделювання гідравлічної складової робочого процесу відцентрового насоса на базі блочно-ієрархічного підходу, що дозволяє моделювати робочий процес гідравлічної підсистеми насоса на різних рівнях деталізації течії в його проточному тракті. Сформульовано принципи поділу відцентрового насоса на типові елементи та встановлено вимоги щодо їх моделей з метою подальшого використання у макромоделі робочого процесу насоса, що відкриває можливість створення бібліотеки відповідних теплових елементів. Розроблено методику побудови макромоделі гідравлічної підсистеми відцентрового насоса з урахуванням перетоків між елементами проточного тракту як одну зі складових науково-методичного забезпечення впровадження блочно-модульного проектування в насособудуванні. Обгрунтовано можливість використання розробленої методики для підготовки та проведення оптимізації конструктивної схеми проточного тракту відцентрових насосів та автоматизації подальших станів їх проектування.

  Скачати повний текст

Дослідження спрямоване на удосконалення енергетичних і гідродинамічних характеристик ступенів відцентрового насоса на основі розв'язання прямої 3D задачі з урахуванням взаємного впливу елементів проточної частини у нестаціонарній постановці. На основі законів збереження маси, кількості руху й енергії розроблено замкнену математичну модель турбулентності та алгоритм числового розв'язання прямої задачі стосовно лопатевої системи відцентрового насоса. Реалізовано модель великомасштабної турбулентності, коли сили в'язкості відіграють другорядну роль, і ними можна знехтувати; вихровий слід моделювати вільними вихорами, а обтікання тіла - дискретними замкненими вихровими рамками. Такий підхід називається методом гідродинамічних властивостей. Його відзначають наступні властивості: наочність і конструктивність, економічність розрахунків, універсальність підходів, розумне поєднання простоти основних модулів (замкнених вихрових рамок) і тих можливостей, які відкриваються під час моделювання складних тривимірних течій на їх основі, гнучкість і широта, що закладені у дискретних описах у часі, просторі та нестаціонарних підходах.

  Скачати повний текст