ЧИТАТЬ СТАТЬЮ

Кавитация в струйных насосах (СН) и ее учет при оптимизации и проектировании насосов этого типа

Cavitation in jet pumps and its consideration at optimization and  designing of pumps of this type

Калачев Владислав Викторович
Российская Федерация, г. Москва, Московский государственный технический университет им. Н.Э. Баумана

Аннотация: Для решения всевозможных проектных задач получена система нелинейных уравнений расчета и оптимизации параметров СН, которая учитывает влияния вязкости жидкости и кавитационных явлений.
Эта система включает уравнение напорной характеристики, которое посредством комплекса гидродинамических коэффициентов учитывает гидравлические потери и неравномерность распределения скоростей в элементах проточной части насоса, а также зависимости, полученные опытным путем и связывающие задаваемые и оптимизируемые параметры СН с числом Рейнольдса и с параметром, характеризующим режимы срывной кавитации, выбор которого сделан на основании проведенного анализа адекватности результатов отечественных и зарубежных исследований кавитации в СН.
В отличие от графо-аналитических методов использование рассматриваемой численной оптимизации обеспечивает расчет всех определяющих геометрических параметров СН при снижении трудоемкости и существенном повышении ее точности за счет учета влияния вязкости жидкости и кавитационных ограничений.
Приведен анализ влияния геометрии проточной части на кавитационные качества струйных насосов.

Ключевые слова: Струйный насос, кавитация, вязкость жидкости, энергетическая эффективность, оптимизация параметров.

Abstract: For solution of the every possible design tasks the system of the nonlinear equations of calculation and optimization of parameters JP is obtained, which one allows for effects viscosity of a fluid and cavitational appearances,
This system includes the equation of the pressure head characteristic, which one by means of the complex of hydrodynamic coefficients allows for hydraulic losses and nonuniformity of a velocity distribution in units of a blading section of the pump and also dependences obtained by experience and linking given and optimized parameters JP with a Reynolds number, and connections of the parameter, describing modes of a stalled cavitation, the choice which one is made on the basis of the analysis of adequacy of outcomes of domestic and foreign researches of a cavitation in JP.
As opposed to graph-analytic methods, usage of considered numerical optimization provides calculation of all defining geometrical parameters JP at reduction complexity and essential rise of its accuracy at the expense of the inclusion of effect of viscosity of a fluid and cavitational limitations.
The effect of geometry of a blading section on cavitational qualities of jet pumps surveyed.

Keywords: Jet pump, cavitation, viscosity of a fluid, energy efficiency, optimization of parameters.