Рассмотрены закономерности ламинарных и турболентных течений в дросселях различной геометрической формы, а также особенности вычисления их гидродинамических характеристик. Охарактеризованы устройства роторных машин. Впервые определены условия, при которых возможны режимы движения стенки канала, подобные классическим явлениям дивергенции и флаттера пластины, обтекаемой внешним потоком. Рассмотрены условия работы щелевых уплотнений и требования к ним на примерах центробежных насосов. Проанализированы нестационарные ламинарные и турболентные течения в эксцентричных кольцевых дросселях с конусностью и с перекосом осей вала и втулки. Получены линеаризованные выражения радиальных гидродинамических сил и моментов.

Розглянуто гідронасоси роторно-планетарного типу, зокрема планетарні трохоїдні насоси. Наведено точні формули для опису взаємоспряжених профілів роторів і корпусів ротаційних машин як обвідних сім'ї трохоїд. Запропоновано інженерний метод обчислення об'ємів робочих камер роторно-планетарних машин. Наведено результати виконання програм, складених для середовища математичного процесора Maple.

Рассмотрены гидронасосы роторно-планетарного типа, в частности трохоидные насосы. Приведены точные формулы для описания взаимосопряженных профилей роторов и корпусов ротационных машин как огибающих семьи трохоид. Предложен инженерный метод вычисления объемов рабочих камер роторно-планетарных машни. Приведены результаты выполнения программ, составленных для среды математического процессора Maple.

Проанализированы современное состояние и перспективы развития технического уровня объемного гидропривода. Рассмотрены вопросы проектирования шестеренных насосов с асимметричной линией зацепления его шестерен. Уделено внимание разработке теоретических основ исключения компрессии рабочей жидкости в отсеченной полости насоса, что позволяет существенно повысить его технические характеристики: давление, объемный, механический и общий КПД, а также основные показатели долговечности. Приведены результати экспериментальных исследований работоспособности шестеренного насоса с асимметрической линией зацепления, в котором исключена компрессия рабочей жидкости. Предложена методика расчета зубчатого зацепления шестерен насоса.

Зазначено, що рух рідин у вихрових випарних пристроях, камерах термообробки матеріалів та інших апаратах роторного типу супроводжується фазовими перетвореннями з істотною зміною витратних характеристик потоку. За даних умов течії проаналізовано вплив зміни витратних характеристик потоку на деформацію полів тиску середовища у вихрових апаратах.

Рассмотрены вопросы динамики нагнетательного клапана при учете вязкого и сухого трения, представляющего собой существенную нелинейность.

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

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.

Описано експериментальний стенд та наведено результати експериментальних досліджень впливу газовмісту рідини на характеристики лабіринтно-гвинтового насоса. Одержано аналітичну залежність для розрахунку його робочої характеристики.

Наведено розроблену фізичну модель робочого процесу та інтегральну методику розрахунку витратної характеристики лабіринтно-гвинтового насоса.

Предложены пути улучшения характеристик шестеренных насосов внутреннего зацепления с учетом влияния различных критериев для проектирования качающего узла с заданными показателями качества. Необходимость разработки методик, которые на стадии проектирования обеспечили бы высокие выходные характеристики, признается многими исследователями, работающими в области создания шестеренных насосов.

Рассмотрены процессы, возникающие при работе шестеренного насоса с внешним эвольвентным зацеплением, такие как образование замкнутых объемов и возникающая при этом компрессия и кавитация рабочей жидкости. Показаны расчетные формулы для определения размеров кавитационных пузырьков возникающих в зонах раскрытия зубьев в зависимости от давления в линии всасывания насоса. Приведены картины течений в шестеренной гидромашине, полученные в результате экспериментальных исследований. Проанализирован теоретический график пульсации расхода в зоне нагнетания насоса, его возможное аналитическое выражение и зависимость от вышеуказанных процессов.

Сформульовано умови підвищення тиску і коефіцієнта подачі в процесі подачі робочої рідини в шестеренні насоси (ШН). Вперше показано, що відомі математичні моделі (ММ) процесів пульсації миттєвої подачі і тиску не повною мірою відповідають дійсності. Доведено, що пульсація миттєвої подачі складається з двох складових: обертової, з частотою, що дорівнює частоті обертання ведучої шестерні і зубчастої, з частотою, що дорівнює добутку частоти обертання ШН на кількість зубів ведучої шестерні. Розвинено ММ оптимізації параметрів зубчастого зачеплення качаючого вузла для одержання максимального питомого робочого об'єму ШН. Виявлено, що всередині області визначення "функція оптимальності" не має критичних точок екстремуму, що припускає пошук максимуму функції оптимальності на границях області її визначення.

Розроблено фізичні та математичні моделі руху робочої рідини через зазори в спряженнях деталей НШ. Під час розробки фізичної моделі руху робочої рідини через торцеві зазори в спряженнях деталей витоки вперше розділено на три складові. Розроблені фізичні моделі руху робочої рідини дозволили уточнити напрямок і умови витоків робочої рідини через зазори в спряженнях деталей в НШ. У ході розробки математичних моделей враховано особливості організації гідравлічного опору на шляху витоків робочої рідини в НШ. Вказані особливості полягали в зміні тиску в зазорі та зміні геометричних параметрів зазорів від кута повороту шестерень. Встановлено, що максимальна розбіжність результатів визначення витоків розрахунковим шляхом і експериментальним методом не перевищує 7,7 %. Розроблено методику розрахунку об'єму витоків робочої рідини в НШ, які забезпечують підвищення точності розрахунку, а також рекомендації з їх використання на практиці.

Описано гідромеханічні процеси, які відбуваються в лабіринтно-гвинтовому насосі. Розглянуто особливості його конструктивного виконання. Наведено рівняння для розрахунку характеристик насоса, методики моделювання течії рідини у проточній частині насоса, розрахунку його надійності та багатокритеріальної оптимізації параметрів. Приділено увагу визначенню технічного рівня насоса.

Індекс рубрикатора НБУВ: З565.432.2

Рубрики:

Шестеренні (зубчасті) насоси

Шифр НБУВ: Ж69443 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Наведено результати теоретичних та експериментальних досліджень з проектування лабіринтно-гвинтових насосів. Приділено увагу розробці сучасної теорії їх робочого процесу. Встановлено вплив конструктивних параметрів та характеристик робочої рідини на робочі характеристики насоса. Розглянуто питання оптимізації параметрів лабіринтно-гвинтових насосів, надійності. З'ясовано показники їх технічного рівня.

Проанализирована проблема низкой энергоэффективности аппаратов, работающих с внешним подводом энергии, а также предложено применение роторно-пульсационных аппаратов для ее решения. Разработана методика и проведен комплекс экспериментальных исследований влияния механизмов дискретно-импульсного ввода энергии на свойства воды при различных режимах обработки. Приведены результаты исследований, на основании которых установлена степень влияния мгновенного сброса давления, а именно: высокочастотных гидродинамических колебаний на физико-химические и органолептические параметры воды. Приведены результаты микроструктурного анализа образцов сухого остатка, на основании которого установлен диапазон распределения размеров частиц, полученных при различных режимах обработки.

Досліджено кавітаційні процеси, що відбуваються в шестеренному насосі з зовнішнім евольвентним зачепленням під час транспортування ньютонівських рідин. Визначено умови їх появи та вивчено вплив на їх інтенсивність робочих умов насоса з метою вибору раціональних експлуатаційних параметрів обладнання та підвищення ефективності роботи насоса. Розроблено та створено фізичну модель шестеренного насоса та проведено візуалізацію потоків рідини у його внутрішніх каналах, що дало змогу підтвердити виникнення кавітації в замкненому об'ємі шестеренного насоса. Детально розглянуто процес і визначено місця появи кавітаційних явищ у порожнинах шестеренного насоса. Проведено дослідження пульсацій тиску в лініях насоса, з урахуванням яких запропоновано математичну модель для визначення розподілу швидкості з перерізу трубопроводу та величини дотичних напружень. Досліджено ефективність застосування розвантажувальних канавок з метою зниження інтенсивності кавітаційних явищ. Запропоновано конструкцію розвантажувальних канавок і способи зниження інтенсивності кавітації.