Сравнительный анализ эвольвентного и традиционного подводов для центробежных насосов с проходным валом

Артур [Artur] Андраникович [A.] Алексанян [Aleksanyan]; Баграт [Bagrat] Мерабович [M.] Орахелашвили [Orahelashvilli]

doi:10.24160/1993-6982-2018-1-8-15

Артур [Artur] Андраникович [A.] Алексанян [Aleksanyan]
Баграт [Bagrat] Мерабович [M.] Орахелашвили [Orahelashvilli]

DOI: https://doi.org/10.24160/1993-6982-2018-1-8-15

Ключевые слова: всасывающий патрубок, подвод центробежного насоса, гидравлические потери, CFD анализ

Аннотация

Исследованы разные виды подводящих устройств. Проведен сравнительный анализ для боковых подводов кольцевого, полуспирального и эвольвентного типов без учета вращения вала. Данные типы устройств могут применяться в высокооборотных многоступенчатых питательных насосах. Для компьютерного эксперимента в программе ANSYS CFX, основанного на методе конечных элементов, выполнено трехмерное моделирование исследуемых подводящих устройств с помощью CAD пакета SolidWorks. Предложена и исследована новая конструкция подводящего устройства с образующей боковой стенкой в виде эвольвенты окружности. Основным конструктивным преимуществом эвольвентного подвода перед кольцевым и полуспиральным является уменьшенный осевой габарит при сохранении высоких энергетических и антикавитационных показателей. Выявлены структуры течения в подводах различных конструкций. Оценены неравномерности распределения скорости и полного давления на выходе из подводов. Поставлена задача уменьшения данных неравномерностей при габаритных размерах, соразмерных с габаритными размерами проточных частей, при проектировании подвода. Приведены основные характеристики подводов и сделаны выводы для дальнейшей работы. Результаты расчета показали, что при существенно меньшем осевом габарите эвольвентный подвод обеспечивает хорошую равномерность потока и меньшие потери.

Сведения об авторах

Артур [Artur] Андраникович [A.] Алексанян [Aleksanyan]

Место работы
кафедра Паровых и газовых турбин им. А.В. Щегляева НИУ «МЭИ»
Должность
аспирант

Баграт [Bagrat] Мерабович [M.] Орахелашвили [Orahelashvilli]

Учёная степень:
кандидат технических наук

Место работы
кафедра Паровых и газовых турбин им. А.В. Щегляева НИУ «МЭИ»

Должность
доцент

Литература

1. Михайлов А.К., Малюшенко В.В. Лопастные насосы. Теория, расчет и конструирование. М: Машиностроение, 1977.

2. Моргунов Г.М. Совершенствование основного насосного оборудования в мощных теплоэнерге тических установках // Теплоэнергетика. 2010. № 12. С. 45—52.

3. Алексанян А.А. Разработка питательного насоса с двухсторонним подводом рабочего тела для энергоустановок ТЭС гигаваттного класса // Молодежный научно-технический вестник. 2015. № 5 [Офиц. сайт] http://sntbul.bmstu.ru/doc/786122.html (дата обращения 12.07.17)

4. Вертячих А.В., Стеценко А.А. Влияние неравномерности потока, формируемого боковым подводом, на энергокавитационные и виброшумовые характеристики лопастных насосов // Герметичность, вибронадежность и экологическая безопасность насосного и компрессорного оборудования (ГЕРВИКОН-2002): Труды 10 Междунар. науч.-техн. конф. Сумы: СумГУ, 2002. Т. 2. С. 137—145.

5. Бирюков А.И. Исследование кольцевого подвода циркуляционного насоса: дисс. ... канд. техн. наук. М., 1977.

6. Самойлович Г.С. Возбуждение колебаний лопаток турбомашин. М.: Машиностроение, 1975.

7. Айзенштейн М.Д. Центробежные насосы для нефтяной промышленности. М.: ГНТИ нефтяной и горно-топливной лит-ры, 1957.
---
Для цитирования: Алексанян А.А., Орахелашвили Б.М. Сравнительный анализ эвольвентного и традиционного подводов для центробежных насосов с проходным валом // Вестник МЭИ. 2018. № 1. С. 8—15. DOI: 10.24160/1993-6982-2018-1-8-15.
#
1. Mihaylov A.K., Malyushenko V.V. Lopastnye Nasosy. Teoriya, Raschet i Konstruirovanie. M: Mashinostroenie, 1977. (in Russian).

2. Morgunov G.M. Sovershenstvovanie Osnovnogo Nasosnogo Oborudovaniya v Moshchnyh Teploenergeticheskih Ustanovkah. Teploenergetika. 2010; 12:45—52. (in Russian).

3. AleksanyanA.A. Razrabotka Pitatel'nogo Nasosa s Dvuhstoronnim Podvodom Rabochego Tela dlya Energoustanovok TES Gigavattnogo Klassa. Molodezhnyy Nauchno-tekhnicheskiy Vestnik. 2015;5 [Ofits. sayt] http:// sntbul.bmstu.ru/doc/786122.html (Data Obrashcheniya 12.07.17) (in Russian).

4. Vertyachih A.V., Stetsenko A.A. Vliyanie Neravnomernosti Potoka, Formiruemogo Bokovym Podvodom, na Energokavitatsionnye i Vibroshumovye Harakteristiki Lopastnyh Nasosov. Germetichnost', Vibronadezhnost' i Ekologicheskaya Bezopasnost' Nasosnogo i Kompressornogo Oborudovaniya (GERVIKON-2002): Trudy 10 Mezhdunar. Nauch.-tekhn. Konf. Sumy: SumGU, 2002;2:137—145. (in Russian).

5. Biryukov A.I. Issledovanie Kol'tsevogo Podvoda Tsirkulyatsionnogo Nasosa: Diss. ... Kand. Tekhn. Nauk. M., 1977. (in Russian).

6. Samoylovich G.S. Vozbuzhdenie Kolebaniy Lopatok Turbomashin. M.: Mashinostroenie, 1975. (in Russian).

7. Ayzenshteyn M.D. Tsentrobezhnye Nasosy dlya Neftyanoy Promyshlennosti. M.: GNTI Neftyanoy i Gorno-toplivnoy Lit-ry, 1957. (in Russian).
---
For citation: Aleksanyan A.A., Orakhelashvili B.M. A Comparative Analysis of Involute and Conventional Inlets for Centrifugal Pumps with a Passing-Through Shaft. MPEI Vestnik. 2018;1:8—15. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2018-1-8-15.