ЧИТАТЬ СТАТЬЮ
Расчет осевого усилия и анализ эффективности разгрузочных устройств для полуоткрытого рабочего колеса с использованием численного моделирования.
CFD Analysis of axial force and balancing devices for semi-open impeller.
Петров Алексей Игоревич
Флидлидер Дмитрий Валерьевич
Флидлидер Алексей Валерьевич

Аннотация: Статья посвящена расчету осевого усилия и анализу эффективности различных разгрузочных устройств для полуоткрытого рабочего колеса центробежного насоса. Показана работа нескольких типов разгрузочных устройств. Описан метод гидродинамического численного моделирования и метод расчёта осевых сил. Приведена математическая модель турбулентности SST(Shear Stress Transport, Модель Ментора). В текст статьи включены изображения моделей рабочих колес, расчетных сеток проточных частей, визуализация распределения статического давления, диаграмма давлений на поверхностях рабочих колес. Исследовано течение и приведены результаты численного моделирования в виде картин распределения скоростей в проточной части и вспомогательных трактах. Предложен наиболее эффективный тип разгрузочного устройства, который обеспечивает допустимый уровень осевого усилия на рабочем колесе центробежного насоса при минимальных гидравлических потерях.

Ключевые слова: Гидродинамическое численное моделирование, полуоткрытое колесо, осевая сила, методы разгрузки осевой силы.

Abstract: In the article: " CFD Analysis of axial force and balancing devices for semi-open impeller" questions of efficient unloading of centrifugal pump impellers from axial forces are considered.
The article is a description of the method of hydrodynamic modeling, the method of calculating axial forces, and a review and analysis of the results obtained. The choice of a mathematical model is stated and justified.
We can distinguish three main parts of the article: the formulation of the problem, the description of the means of solution and the analysis of the results. In the introduction, the nature of the appearance of axial force in the impeller of the centrifugal pump is considered, and also the research task is stated. The next item is the parameters and geometric dimensions of the impeller, after which the simulation method and the calculation model are described. Next, a general description of the first stage of the calculation is given, in which the numerical simulation of the flow in the impeller without unloading devices is carried out. The next stage describes in detail the method of calculating the axial forces and the method of averaging the static pressure along the radius, one of the main parameters of the comparison of this study is the hydraulic efficiency. After in the part "geometry and types of unloading devices" the choice of each of the five calculated cases will be based, in addition, illustrations and a detailed description are given. The final parts processed the results obtained, compared them and analyzed the effectiveness of each chosen unloading method.
The authors come to the conclusion that at once two of the proposed methods provide the necessary level of axial force, and also that it is necessary to experimentally confirm all calculations and their results.
Thus, the article reflects the application of hydrodynamic modeling methods for choosing the optimal shape of unloading blades and methods for calculating the axial force.

Key words: Hydrodynamic numerical simulation, semi-open impeller, axial force, methods of unloading axial force