Разработка теории и методов расчета шнековых рабочих колес лопастных насосов с учетом теплофизических свойств жидкости

• Автор: Щербатенко, Игорь Вадимович
• Шифр специальности: 05.04.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 441 с. : ил

Содержание

Условные обозначения

Введение

1. Современное состояние проблемы и задачи исследования

1.1. Тенденция развития шнековых рабочих колес

1.2. Структура течения в межлопастном канале шнека на 19 бескавитадионном режиме

1.3. Структура течения в межлопастном канале шнека на 26 кавитационных режимах

1.4. Энергетические характеристики шнеков

1.5. Кавитационные характеристики шнеков

1.6. Масштабный эффект кавитации
Выгоды
2. Энергетические характеристики шнековых рабочих колес
2.1. Теоретический напор шнека
2.2. Статический напор шнека
2.3. Влияние втулочного отношения на теоретический напор шнека
2.4. КПД шнека
Выводы
3. Кавитация в шнековых рабочих колесах
3.1. Первый критический режим кавитации
3.1.1. Прогноз на основе анализа гидродинамической нагрузки на
лопасть
3.1.2. Прогноз на основе анализа изменения циркуляции скорости в решетке
3.1.3. Выбор оптимальной густоты решетки лопастей шнекового
колеса

3.2. Второй критический режим кавитации
3.2.1. Влияние толщины входной кромки лопастей
3.3. Выбор параметров шнекового колеса с максимальным кавитационным качеством
3.4. Прогнозирование частной кавитационной характеристики шнекового колеса
Выводы
4. Масштабный эффект кавитации
4.1. Физическая сущность масштабного эффекта кавитации в лопастных насосах. Термодинамическая и газовая поправки критического кавитационного запаса насоса
4.2. Физико-математическая модель термодинамической поправки
4.3. Экспериментальное исследование кавитационного срыва напора Насоса на горячей воде
4.4. 'Расчетная формула термодинамической поправки
4.5. Термодинамическая поправка критического кавитационного
запаса центробежного насоса
4.6. Газовая поправка критического кавитационного запаса насоса
4.7. Рекомендации по улучшению всасывающей способности насосов, перекачивающих жидкости, обладающие термодинамическим эффектом кавитации
4.8. Новые способ и устройства для непосредственного измерения кавитационного запаса насоса
4.9. Моделирование термодинамической поправки
4.9.1. Моделирование термодинамической поправки путем кавитационного испытания насоса на модельной жидкости.
4.9.2. Моделирование термодинамической поправки путем кавитационного испытания насоса на газонасыщенной жидкости

4.10. Экспериментальное определение кавитационной характеристики насоса при наличии масштабного эффекта Выводы
5. Кавитационный срыв напора шнекового колеса на двухфазной жидкости
5.1. Акустическая модель кавитации
5.2. Структура двухфазного потока в межлопастном канале шнека при втором критическом режиме кавитации
5.3. Физико-математическая модель кавитационного срыва напора шнекового колеса на газопарожидкостной смеси
5.4. Прогнозирование кавитационной характеристики насоса при работе на кипящей жидкости
5.5. Эффективность использования насосов, перекачивающих
кипящую жидкость
5.6. Определение критического кавитационного запаса насоса на
однородной жидкости путем его испытания на газожидкостной смеси Выводы
6. Эффективность двухвальных насосов
Согласование напорных и кавитационных характеристик двух последовательно установленных шнековых рабочих колес
6.1. Некоторые пути повышения всасывающей способности двухвальных насосов
Выводы
7. Некоторые пути повышения кавитационного качества шнековых и шнекоцентробежных насосов
7.1. Совершенствование формы проточной части
7.2. Устранение обратных токов на режимах недогрузки
7.3. Сепарационные устройства

испытаний различных шнеков (рис. 1.7), приведенных в [137]. Основным параметром, определяющим величину 77Шах, является коэффициент диаметра Кв
ки = °ш(1~з2)1/2(д/пгш,
где (I - втулочное отношение, 2 - объемный расход жидкости через шнек, я - частота вращения шнека. При отклонении расходного параметра от = 0,65 происходит снижение КПД, которое учитывается эмпирической функцией <р(дэ) [17].
Рис. 1.7. Экспериментальная зависимость максимального КПД шнекового колеса от коэффициента диаметра KD
В работе [311] приведена теоретическая зависимость осевой составляющей абсолютной скорости c2z на выходе шнека постоянного винтового шага с цилиндрической втулкой (d= const) при отсутствии закрутки потока на входе (cju = 0) и угла отставания потока на выходе
сг,1“ш + ОЦг2 + tg29m) ,