------------------------------------------------------------------------

 Г И Д Р А В Л И К А

------------------------------------------------------------------------

С Е Т Е В О Е  И З Д А Н И Е

свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-66200 от 20 июня 2016 г.

ISSN: 2542-0518

статьи в журнале публикуются бесплатно

Выпуск 8 , ИЮНЬ 2019

Особенности работы струйных насосов (СН) на нестационарных (переходных) режимах

УДК 621.694.3  

Features of work on the transients nonstationary modes jet pumps (JP) 

Калачев Владислав Викторович

V.  Kalachev

Россия, г. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана

iconЧИТАТЬ СТАТЬЮ

Аннотация: На основании теоремы импульсов, уравнения сохранения энергии и массы получена система дифференциальных уравнений, описывающая работу струйного насоса (СН) с цилиндрическими и коническо-цилиндрическими камерами смешения на не-стационарных и стационарных режимах в различных гидравлических системах. 

Эта система включает уравнение напорной характеристики СН, которое посредством комплекса гидродинамических коэффициентов учитывает гидравлические потери и неравномерность распределения скоростей в элементах насоса, а также влияние вязкости жидкости и нестационарности ее течения в проточной части насоса на его рабочие параметры.

Для этого используются зависимости, полученные опытным путем и определяющие связь этого комплекса с режимными и геометрическими параметрами СН как при его работе в стационарных, так и в нестационарных условиях.

Эксперименты показали, что нестационарное течение потоков изменяет их структу-ру (распределение скоростей) и уровень потерь энергии в проточной части СН по сравнению со стационарными условиями. Ускорение потоков приводит к повышению диссипации энергии, а замедление к некоторому улучшению энергообмена между взаимодействующими потоками.

Получены уравнения граничных условий, описывающие различные источники не-стационарного воздействия на работу СН как пассивного (регуляторы расхода), так и актив-ного типа (насосы - питатели активным потоком).

На основании проведенного анализа установлено, что оценка эффективности рабо-ты СН по показателям, обычно применяемых для стационарных условий и вычисленных по осредненным параметрам неустановившихся режимов становится неправомерной, так как не учитывает все составляющие энергетического баланса СН.

Адекватность разработанной математической модели нестационарной эжекции, ко-торая позволяет рассчитывать стационарные и нестационарные параметры СН, подтвержда-ют испытания насосов на различных режимах с варьированием факторов и уровней динами-ческого воздействия, изменяющих условия работы СН.

Численный эксперимент, проведенный с использованием этой модели, позволяет установить особенности переходных режимов СН с ускорением и замедлением потоков в проточной части насоса. Анализ показывает, что на переходных режимах существует взаи-мосвязь между параметрами насоса и гидравлической системы, в составе которой работает СН.

Ключевые слова: Струйный насос, нестационарная эжекция, переходные режимы, энергетическая эффективность.

Annotation: On the basis on the theorem of impulses, conservation equation of energy and mass the system of the differential equations circumscribing operation of a jet pump (JP) with cy-lindrical and conic-cylindrical mixing chambers on non-stationary and steady conditions in different hydraulic systems is obtained.

For this purpose the dependences obtained by practical consideration and defining link of this complex with regime and geometrical parameters JP for its operation in stationary and in non-stationary conditions are used.

This system includes the equation of the pressure head characteristic JP, which one by means of the complex of hydrodynamic coefficients allows for hydraulic losses and non-uniformity of a velocity distribution in units of the pump, and effect of viscosity of a fluid and non-stationary of its current in a flowing section of the pump on his performance parameters.

The experiments have shown, that the non-stationary current of streams changes their frame (velocity distribution) and the level of energy loss in a flow section jp as contrasted to by steady-state conditions. Stream acceleration increases energy dissipation, and flow deceleration improves energy exchange between interacting streams.

The equations of boundary conditions circumscribing different sources of non-stationary effect on operation JP both passive (flow-control units), and fissile type (pumps - feeders by fissile stream) are obtained.

On the basis of the conducted analysis is installed, that the estimation of an overall perfor-mance JP on metrics usually used for steady-state conditions and calculated by the averaged param-eters of unsteady modes becomes wrongful, as leave outs all components of the energy balance JP.

Effectiveness criterion JP on variable and non-stationary modes is the minimum work of the energy source spent on feed of given volume of a fluid to a customer.

The adequacy of the developed mathematical model of non-stationary ejection, which al-lows you to calculate the parameters of the JP, confirms the testing of pumps in various modes with varying factors and levels of dynamic effects that change the working conditions of the JP.

A numerical experiment conducted using this model allows us to establish the features of the transient modes of jet pumps with acceleration and deceleration of streams in a flow parts of the pump. The analysis shows that there is a relationship between the parameters of the jet pump and the system in which the pump operates.

Keywords: Jet pump, non-stationary ejection, transition modes, energy efficiency.

К ЧИТАТЕЛЮ

Из журнала

logo3

События

  • ГЛАВНЫЙ  РЕДАКТОР  журнала   д.т.н., профессор МГТУ им. Н.Э. Баумана, заслуженный…
    Сайт Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
  • ЗАМ.    ГЛАВНОГО РЕДАКТОРА     к. т. н,  доцент МГТУ…
    Сайт Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Архив