С позиций теории движения, предлагаемой для развития теории относительности Эйнштейна и исправляющей ряд ее ошибок, показано, что при ускорении вращения тел их масса-энергия уменьшается. Вращение приводит к появлению дополнительных связей между частицами вещества (молекулами, атомами, нуклонами) и выделению энергии связи в виде электромагнитных, нейтринных и других излучений. На каждый Дж механической энергии, вкладываемой во вращение, должно выделяться до 2 Дж энергии излучений. Выяснено, что при ускорении вращения воды и некоторых других жидкостей в вихревом потоке происходят реакции холодного ядерного синтеза, стимулируемые полями вращения. При этом из протонов синтезируются ядра атомов дейтерия, трития и гелия-3 без излучения нейтронов. Тепловой эффект от этих ядерных реакций может во много раз превышать энергию, затрачиваемую на ускорение вращения жидкости. С использованием таких эффектов разработан, запатентован и поставлен на серийное производство теплогенератор на основе вихревой трубы, вырабатывающий тепловой энергии в 1,5-2 раза больше, чем потребляет электрической на раскручивание потока воды насосом. Вихревые теплогенераторы мощностью от 3 до 65 кВт используются не только для обогрева жилищ и подачи горячей воды, но являются основным элементом разработанных теплоэлектростанций, поставленных на серийное производство.

Приведены экспериментально полученные рабочие характеристики струйно-вихревого насоса при его работе на одно- и двухфазных рабочих средах ("газ-твердое").

Приведены результаты исследований влияния геометрических параметров рабочего колеса свободновихревого насоса типа "Turo" на его кавитационные характеристики, в частности, влияние различных соотношений геометрических параметров рабочего колеса, режимов работы и частоты вращения на величину критического кавитационного запаса.

Установлено 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.

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 рідини. Встановлено, що максимальне теоретично можливе значення коефіцієнта 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. Одержано 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.

Рассмотрен вопрос об использовании в свободновихревых насосах защитных устройств для снижения повреждений транспортируемых продуктов или предохранения проточной части от износа. Приведены экспериментальные данные по испытаниям свободновихревого насоса с различными вращающимися защитными дисками, установленными перед рабочим колесом. Приведены результаты испытаний насоса с разными величинами осевого расстояния между защитным диском и рабочим колесом. На основании анализа экспериментального материала сделаны выводы: изменением геометрии вращающегося защитного диска можно существенно влиять на характеристики свободновихревого насоса; существует величина осевого расстояния между защитным диском и рабочим колесом, при которой напор и кпд свободновихревого насоса наибольшие.

Приведены результаты визуальных исследований возникновения и развития кавитации в проточной части свободновихревого насоса типа "Тиро", в частности, установлены кавитационные зоны, определены их размеры.

Наведено огляд насосного обладнання гідродинамічного принципу дії для перекачування високов'язких та багатофазових сумішей, їх переваги та недоліки, викликані певними умовами роботи. Розглянуто можливість та перспективи використання відцентрово-вихрових ступеней за таких умов роботи.

Представлена информация по новому техническому решению, расширяющему диапазон параметров насосов типа "Turo", приведены данные о результатах его использования.

Наведено приклад розрахунку теоретичного напору доцентрової лопатевої решітки та сформовано рекомендації щодо проектування комбінованого відцентрово-доцентрової ступені. Згідно з цими рекомендаціями спроектовано та виготовлено дослідний зразок такої ступені. Описано проектування та виготовлення експериментального стенда, а також методику проведення досліджень комбінованої ступені. Наведено результати випробувань дослідного зразка відцентрово-доцентрової ступені та їх аналіз.

Рассмотрены колебания простейшей модели одномассового ротора, введена терминология, принятая в теории колебаний, получены основные закономерности колебательных процессов, сопутствующих вращению неуравновешенного ротора. Исследована динамика ротора с наиболее распространенными отклонениями от идеализированной модели. Показано влияние анизотропно-упругих опор, двоякой жесткости вала, сил внутреннего трения в материале вала на колебания одномассового ротора. Рассмотрен однодисковый ротор с четырьмя степенями свободы с учетом гироскопического момента диска. Проанализированы независимые радиальные колебания, методы оценки устойчивости, влияние на устойчивость гидродинамических сил различной природы и геометрических параметров щелевых уплотнений. Рассмотрены независимые угловые колебания как в воздухе, так и в щелевых уплотнениях. Внимание уделено анализу совместных радиально-угловых колебаний ротора, описываемых системой дифференциальных уравнений 8-го порядка. Приведены традиционные и новые конструкции щелевых уплотнений, обладающих повышенными жесткостными и демпфирующими свойствами. Рассмотрены метод приближенной оценки величины осевых сил, способы их уменьшения и уравновешивания. Изложены статистический и динамический расчет традиционной конструкции уравновешивающего устройства, включая анализ устойчивости и построение амплитудных и фазовых частотных характеристик осевых колебаний ротора, причем динамический расчет выполнен с учетом нестационарности потока в дросселирующих каналах. Исследованы совместные радиально-осевые колебания одномассовой модели ротора с системой автоматического уравновешивания.

Выполнен обзор состояния разработки и степени исследованности рабочего процесса свободновихревых насосов типа "Turo". Представлена информация по новому техническому решению, позволяющему расширить диапазон параметров насосов данного типа. Приведены данные о результатах создания нового насосного агрегата, разработанного с использованием предложенного технического решения.

Рассмотрен вопрос изменения (доводки) параметров свободновихревых насосов путем различных подрезок рабочего колеса.

Рассмотрены проблемы абразивного износа проточной части свободновихревого насоса, перекачивающего гидросмесь с твердыми включениями. Приведены результаты экспериментального исследования износа проточной части свободновихревого насоса, работающего на загрязненной свекловодяной смеси. Проанализированы причины, вызывающие износ.

Представлены результаты расчетного исследования пространственного течения вязкой несжимаемой жидкости в проточной части вертикальной осевой поворотно-лопастной гидротурбины, разработанной на напор 20 м. Проточная часть включала трапециевидную спиральную камеру, направляющий аппарат, рабочее колесо и отсасывающую трубу. Моделирование течения проведено на основе численного интегрирования уравнений Рейнольдса с двухпараметрической моделью турбулентности Ментера (SST) с помощью программного комплекса FlowER-U. Выполнен анализ структуры потока во всех элементах проточной части.

Проведено якісний аналіз параметрів відцентрово-вихрових насосів за різної частоти обертання. За технічний об'єкт дослідження взята відцентрово-вихрова проточна частина. Вибраний технічний об'єкт дослідження за своїм конструктивним виконанням відноситься до малорозмірного типу робочих ступенів динамічних насосів. За результатами проведених досліджень побудовано енергетичні характеристики. Першочерговий аналіз одержаних характеристик показав, що відцентрово-вихрова ступень має достатньо високий напір за невеликих значень витрати рідини, але при цьому вона має низький ккд. Використовуючи дані з одержаних графіків, проаналізовано залежності значень деяких параметрів у разі оптимального режиму за різної частоти обертання. Якісна обробка результатів показує, що всі параметри мають зростаючий характер. Напір за нульової витрати рідини залежно від частоти обертання має вид S-подібної кривої. Залежність витрати рідини від частоти обертів у разі оптимального режиму має вид прямої. Потужність має зростаючий характер. Ккд має зростаючий вигляд, до 1000 об/хв - криволінійний вигляд, від 1000 до 3000 об/хв - практично прямолінійний.

Зазначено, що відцентрові-вихрові насоси мають досить хороші експлуатаційні показники в результаті вдалого використання позитивних властивостей відцентрового робочого колеса і вихрового, закріплених на загальному валу. На жаль, наукових робіт, присвячених експериментальним і теоретичним проблемам у відкритій пресі вкрай недостатньо, що гальмує вдосконалення цього виду насосів. Особливо ускладнює роботу з удосконалення відцентрово-вихрових насосів відсутність аналітичних залежностей, що описують характеристики відцентрово-вихрових насосів. Наведено дані експерименту на відцентрово-вихровому насосі для визначення величин напору залежно від подачі. Запропоновано графоаналітичний метод визначення напірних характеристик відцентрово-вихрових насосів, а також метод графоаналітичної побудови напірних характеристик. Проведено розрахунки за запропонованими формулами напірних характеристик для різних чисел обертів і зроблено зіставлення розрахункових кривих з експериментальними даними. Проведено нормування напору та подачі; запропоновано формулу для побудови безрозмірних характеристик для різної частоти обертання.

Індекс рубрикатора НБУВ: З565.3

Рубрики:

Вихрові та відцентрово-вихрові насоси

Шифр НБУВ: Ж24320 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана методика проектирования корпуса свободновихревого насоса (СВН) с несоосной спиралью. Проведен численный расчет, по результатам которого получены картины распределения скоростей и давлений в проточной части СВН с кольцевым и несоосным спиральным отводами. С учетом анализа численного эксперимента разработана и испытана конструкция СВН с несоосным спиральным отводом.

Приведены результаты экспериментальных исследований рабочих характеристик вихрекамерных нагнетателей со всасыванием перекачиваемого потока через оба осевых канала в вихревой камере. В них отсутствует сброс среды в дренажный канал. Характеристики нагнетателя сведены к универсальной характеристике. С ростом сопротивления в выходном канале, уменьшается относительный расход перекачиваемой среды. При увеличении полного давления активного потока во входном канале, увеличивается относительный расход перекачиваемой среды.