Рабочий процесс и оптимизация конструкции самовсасывающего насоса с жидким поршнем многократного действия

• Автор: Васильев, Валерий Николаевич
• Шифр специальности: 05.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 218 c. : ил

Перечень символов и специальных терминов

Введение §

Глава I Технический уровень современных самовсасывающих

насосов

1.1 Ресурс и энергетические показатели судовых самовсасывающих насосов 4£

1.2 Условия работы самовсасывающих насосов /6

1.3 Классификация самовсасывающих насосов /9

1.4 Анализ конструкций и принципов действия самовсасывающих насосов

1.5 Состояние вопроса и задачи исследований

Выводы
Глава 2 Разработка и теоретические исследования самовсасывающего насоса с жидким поршнем многократного действия
2.1 Обоснование выбора новой конструкции
2.1.1 Комбинаторный анализ новых схем самовсасывания
2.1.2 Конструкция самовсасывающего насоса с жидким
поршнем многократного действия и принцип его работы
2.1.3 Разработка диаграмм теоретических и действительных циклов
2.2 Основные зависимости, описывающие рабочий процесс
в насосе
2.2.1 Разработка математической модели рабочего процесса самовсасывающего насоса
2.2.2 Определение числа циклов для достижения заданного
вакуума

2.2.3 Определение подачи по газу самовсасывающего насоса
2.2.4 Определение длительности цикла самовсасывания
2.2.5 Разработка оценочного уравнения сопротивления
нагнетательного клапана
2.3 Разработка характеристики рабочего процесса
самовсасывающего насоса
2.4 Теоретическая оптимизация конструкции
2.4.1 Анализ влияния энергетических параметров и элементов конструкции насоса на интенсивность газо-удаления
2.4.2 Определение оптимальных соотношений объемов камер самовсасывающего насоса и всасывающей системы
2.4.3. Выбор направлений оптимизации конструкции насоса
Выводы
Глава 3 Разработка экспериментальных установок и методов
для энергокавитационных и газодинамических исследований образцов насосов
3.1 Описание макетного и экспериментального насосов
3.2 Планирование объема и методика проведения эксперимента
3.3 Разработка средств для энергокавитационных и
газодинамических испытаний
3.3.1 Обоснование выбора типа испытательной установки
3.3.2 Описание испытательных установок макетного насоса
3.3.3 Обоснование выбора системы средств измерений и регистрации параметров экспериментального образца

4 Описание испытательной установки экспериментального насоса Выводы
4 Экспериментальные исследования рабочего процесса самовсасывающего насоса, поэлементная оптимизация конструкции. Создание промышленного образца
1 Экспериментальная проверка разработанной математической модели
2 Результаты исследований рабочего процесса
1 Исследование физических процессов взаимодействия газожидкостных фаз во время газоудаления
2 Оценка физических процессов расширения-сжатия газа
3 Оценка переходного процесса безнапорной циркуляции жидкости
3 Экспериментальные исследования зависимости подачи по газу от режима работы центробежного насоса
1 Величина подачи центробеленого насоса
2 Исследования самовсасывающего насоса в периодическом и непрерывном режимах
3 Влияние подачи жидкости в переходном режиме на подачу по газу
4 Экспериментальные исследования зависимости подачи по газу от объема, геометрической формы и скорости движения жидкого поршня
1 Влияние объема и скорости движения жидкого поршня
2 Влияние геометрических размеров и очертаний элементов конструкции
5 Создание промышленного образца самовсасывающего насоса

для достижения заданного вакуума и подачи самовсасывающего насоса по газу при достигнутом вакууме.
2.2.1. Разработка математической модели рабочего процесса самовсасывающего насоса
В соответствии с разработанной физической моделью рассмотрим три периода работы самовсасывающего устройства при вакуумировании постоянного объема.
I период - момент времени перед началом I -го цикла. Жидкость находится во всасывающей камере. При пуске насоса сервоприводной клапан закрывается.
Газ во всасывающей системе находится при следующих парамет-
^ Ры ; Уы = у+(/-?г)У£
где ^6= -щ- (2.1)
После перемещения жидкого поршня из всасывающей камеры в нагнетательную газ во всасывающей системе будет иметь следующие параметры:
РГ; (2.2)
Допускаем, что процесс расширения газа во всасывающей системе протекает изотермически. Тогда: Рс-< ‘ =' Р1 'Ус
откуда

. 3)

П период протекает одновременно с первым. Жидкость попадает в нагнетательную камеру и вытесняет из нее газ. Вследствие вредного объема газ в нагнетательной камере после завершения П периода имеет следующие параметры: «сре; Уг -Ун «)