ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАПОРА РАБОЧЕГО КОЛЕСА ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА НА ОСНОВЕ МЕТОДА ГРАНИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.77.78627Keywords:
метод граничных элементов, рабочее колесо, центробежный насос, напор рабочего колесаAbstract
В работе выполнено прогнозирование напорной характеристики рабочего колеса центробежного насоса. Результаты численного эксперимента на основе метода граничных элементов сравниваются с ранее полученными результатами расчетов в Ansys CFX и результатами физических экспериментов, проведенных на стендах ПАО «ВНИИАЭН».
Для расчета потока в проточной части принимается модель идеальной несжимаемой жидкости. Течение считается безотрывным, потенциальным, трехмерным, стационарным. На основе решения прямой 3D задачи методом граничных элементов был вычислен осредненный по окружности и высоте момент абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса. Величина прогнозируемого напора определялась по формуле Эйлера.
Расчетный напор рабочего колеса качественно согласуется с результатами физического эксперимента и численным расчетом в Ansys CFX. Характер прогнозируемой напорной характеристики лучше соответствует результатам в области рабочего интервала и правее его.
References
Morgunov G.M. (1975) Razrabotka chislennogo metoda prostranstvennogo bezvikhrevogo potoka v gidromashinakh [Development of numerical method of three-dimensional, vortex-free flow in hydraulic machines]. Tr. MEI. - Issue 25. Issledovanie gidromashin [Hydraulic machines analysis]. - pp. 38-49. Russia.
Lifanov I.K. (1979) O metode diskretnykh vukhrei [About discrete vortex method]. PMM. 43. no. 1, pp. 184-188. Russia.
John T. Katsikadelis (2002) Boundary Elements: Theory and Applications. 1st ed. Elsevier Science. (Russ. ed.: Katsikadelis John T. Granichnye elementy: teoria i prilozhenia. Moscow, ACB, 2007. 336p.)
Kostornoi, S.D. and Davidenko, A.K. Matematicheskoe modelirovanie i raschet trekhmernogo neviazkogo techenia zhidkosti v lopastnykh gidromashinakh osevogo tipa s tceliu opredelenia ikh silovykh i momemtnykh kharakteristik [Mathematical simulation and calculation of three-dimensional non-viscous fluid flow in lobe axial flow pumps to determine their power and torque curves]. Vestnik NTU “KPI”. - Kiev. Mashinostroenie, Issue 36, vol.2, pp.487-494. Ukraine.
Kostornoi, S.D. and Martynova, N.S. (2007) Raschet nestatcionarnogo obtekania plokhoobtekaemykh tel metodom gidrodinamicheskikh osobennostei [Calculation of unsteady flow of bluff bodies using the method of hydrodynamic singularities]. Vestnik SumDU, Issue 2, pp. 42-51. Ukraine.
Ettenberg, I. E. and Rauchmann, B.S. Gidrodinamika gidravlicheskikh turbin. [Hydrodynamics of hydraulic turbine]. - L. Mashinostroenie,. 280 p. Russia.
Mikhailov, A.K. and Maliushenko, V.V. (1977) Lopastnye nasosy. Teoria, raschet i konstruirovanie. [Lobe pumps. Theory, calculation and design engineering]. Мoscow. Mashinostroenie. 288 p. Russia.
