Технические и гидравлические параметры линии рециркуляции с эжекционным устройством на мелиоративных насосных станциях оборудованных осевыми насосами

• Автор: Ананьев, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 06.01.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Оглавление
Введение
1 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ ТЕОРИЙ СМЕШЕНИЯ ДВУХ ОДНОРОДНЫХ ПОТОКОВ И МЕТОДОВ РАСЧЕТА СТРУЙНЫХ АППАРАТОВ
1.1 Известные теории смешения двух однородных потоков
1.2 Существующие методы расчетов струйных аппаратов
2 СХЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И КОНСТРУКЦИИ СТРУЙНЫХ АППАРАТОВ
2.1 Назначение и конструкции струйных насосов
2.2 Насосное оборудование, применяемое на головных мелиоративных насосных станциях
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ЛИНИИ РЕЦИРКУЛЯЦИИ
3.1 Испытания эжекционных устройств в линии рециркуляции осевых насосов
3.2 Построение математических моделей процесса активации
потока воды
3.3 Окончательный эксперимент
3.4 Расчет сечений и анализ поверхности отклика
3.5 Комплексная оптимизация параметров процесса и расчёт поверхности отклика
4 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ РЕЦИРКУЛЯЦИИ ОСЕВЫХ НАСОСОВ ПРИ ПОНИЖЕННЫХ УРОВНЯХ ВОДЫ В ВОДОИСТОЧНИКЕ
4.1 Определение потерь напора в приемной камере осевого насоса
4.2 Расчет диаметра подающего трубопровода
4.3 Расчет полной и кинетической энергии основного и рециркуляционного потоков в приемной камере, определение коэффициента потерь
на смешение
5 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЛИНИИ РЕЦИРКУЛЯЦИИ НА ГОЛОВНЫХ МЕЛИОРАТИВНЫХ
НАСОСНЫХ СТАНЦИЯХ
Заключение
Рекомендуется
Список литературы
Список иллюстративного материала
Приложение А. Технические отчеты
Приложение Б. Графики изменения давлений выдачи
Приложение В. Акты внедрения

Введение
Актуальность проблемы. Подъем сельского хозяйства в Российской Федерации, рассматривается правительством в качестве национального проекта.
Для получения гарантированного урожая необходимо восстановить регулярное орошение сельскохозяйственных культур. На существующих головных насосных станциях, в основном установлены осевые насосы типа ОВ и ОПВ с камерным подводом воды. Проектирование отметок заглубления оси насоса относительно горизонта воды в водоисточнике проводится по заводским характеристикам насоса.
В практике эксплуатации горизонты воды в водоисточниках (как в реках, так и подводящих каналах) колеблются в широких пределах, что при падении уровней практически парализует работу насосных станций и всего орошаемого участка из-за уменьшения величины кавитационного запаса, который строго регламентируется заводами изготовителями. Изменить существующее положение возможно установкой линии рециркуляции с эжекторными устройствами (струйными насосами), создающими в случае необходимости, дополнительный подпор перед рабочим колесом насоса, компенсирующий кинетическую энергию основного потока входящего на лопатки рабочего колеса и повышающий потенциальную энергию, тем самым реализующий падение уровня воды в водоисточнике.
Известны работы как Российских, так и зарубежных исследователей занимающихся проблемой повышения высоты всасывания центробежных насосов с установкой эжекционных устройств во всасывающих трубопроводах. Г.Е. Мускевич, Х.Ш. Мустафин, П.Н. Каменев, Ю.Л. Кирилловский, Е.А. Соколов,
Н.М. Зингер, Н.Т. Назаров и др. [15, 35, 78, 80, 82].
Работы ученых по проблемам повышения высоты всасывания осевых насосов, решаемых с помощью установки струйных насосов в камерах подвода воды к осевым насосам, практически отсутствуют из-за сложности расчета при решении

Для нахождения связи между осевой, спутной и средней скоростями, он принимаем струйный профиль Шлихтинга и, осредняя скорость не по площади, а по толщине, получает выражение

У“=Т+и (1'50)
и дУ
Частную производную — автор этого метода находит в предположении

движения струи в том же контуре, что и в случае, рассмотренном при определена
нии

струи уравнение Бернулли (потерями энергии он пренебрегает).
После интегрирования, подстановок и преобразований он получает характеристическое уравнение
1 _ 2а0(т-а0 -1) _ с£ + (т-1)2 + а3
Р + 1 т(т-1)(а0 + 1) т2 т2 (т-1)
Н V2
в котором у негоР - =—, где Н0
Но — Н г 2g
С введением потерь энергии на вход /г» =£,вУо =£.[ а° и сум-

марных потерь энергии на трение в камере смешения и диффузоре
к*тР + = (£, + X —)(+ а° / напор нагнетания Я,, в безразмерном выраже-

нии, полученный из выражения (1.51) запишется в виде: