Теоретические основы и экспериментальные исследования с целью создания проточных частей лопастных насосов, обеспечивающих сочетание высоких КПД, всасывающей способности и низкого уровня вибраций

• Автор: Чумаченко, Борис Николаевич
• Шифр специальности: 05.07.05, 05.04.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 416 с. : ил.

Ж осевая длина колеса

Скр 7о,7з кавитационный коэффициент быстроходности. Фг ст7 Щ коэффициент расхода на выходе из колеса
В формуле величина 3, в радианах. Из приводимой ниже таблицы 1 видны некоторые существенные параметры входа американских шнековых насосов. Насос р. О 9 3,6 0,4 0,2 0. Г 5,7 0,9 0, 0, . Двухрядный 0,4 0, 5 7 . ББМЕ БН0 0, 5 0. Ступени. По испытаниям на жидком водороде. По испытаниям на воде. Обобщенный график на рис. Нх фазный О 2 модиф. ОД 0, 0,
Рис. Из табл. Все разнообразные шнеки или оседиагональные колеса условно можно разделить на 2 больших класса 1 низконапорные и 2 высоконапорные. Низконапорные колеса имеют ф 0,1, высоконапорные ф 0,1. Низконапорные шнеки обычно имеют прямую лопатку или прямую плюс модифицированную винтовую в зависимости от втулочного отношения, форма втулки и величины ф . Высоконапорный шнек обычно представляет собой комбинацию из прямых лопаток, изогнутых по длине и ряда лопаток, выполненных по закону сы г . Высоконапорное колесо может быть разделено на собственно шнек и высоконапорный лопаточный ряд.


Показаны преимущества и перспективы безнадцувной схемы системы подачи. В отечественном двигателестроении в качестве предвключенных насосов ТНА, обеспечивающих высокие антикавитационные качества насосов, широкое применение получили шнековые насосы, колеса которых выполнены с прямыми лопатками и цилиндрической втулкой, впервые шнековое колесо применительно к ЖРД появилось более полувека назад, однако конфигурация его с течением длительного периода времени претерпевала мало изменений. Основные изменения конфигурации шнековых колес касались формы и степени заострения входной кромки, варьировались величины относительного диаметра втулки, густоты решетки, углов атаки и установки лопатки. Накоплен большой экспериментальный материал по кавитационным свойствам шнекоцентробежных насосов ЖРД, в том числе высокооборотных, свидетельствующий о том, что получены достаточно высокие кавитационные свойства насосных агрегатов системы подачи ЖРД. Что касается вышеперечисленных требований, к настоящему времени сложилось такое положение в нашей отрасли промышленности, что требуется качественный скачок в методах расчета и проектирования шнековых насосов. Это стало особенно заметно при разработке новых высокоэффективных ЖРД, для увязки баланса энергии в которых требуются бустерные и основные насосные агрегаты с высокими КПД. В последнее время уже появились работы, в которых поставлены и частично решены задачи создания новых высокоэкономичных шнековых оседиагональных насосов с высокой всасывающей способностью. Отмечалось, что американские специалисты уделили серьезное внимание разработке шнековых оседиагональных насосных агрегатов и добились существенных успехов 4 в создании машин, удовлетворяющих многим разносторонним требованиям. Сравнительно давно в е годы в американских ЖРД применяются шнековые колеса с конической или профилированной втулкой, что позволяет получать высокий напор, равномерную структуру потока за колесом и небольшие потери при прочих равных условиях. Сам факт наличия профилированной втулки в конструкции БНА или основного насоса ОН говорит о том, что в расчетах шнеков учитывались уравнение радиального равновесия из решений которого видно, что втулка высоконапорного шнека с малыми потерями не может быть цилиндрической и кривизна линий тока неравенство нулю радиальной составляющей скорости потока. По форме американские шнеки весьма разнообразны см. Рис. Конфигурация колес. Рис. Проточная часть американского насоса . Рис. З. Колесо американского насоса ЖРД . Рис. Колесо БНА О фирмы Рокетдайн. В данной главе приводится материал по расчету и проектированию шнековых и оседиагональных колес бустерных и основных насосов ЖРД с использованием зарубежных в основном американских данных. Рассмотрим вопросы, касающиеся всасываемости, напорности, потерь экономичности шнековых и оседиагональных насосов и некоторые другие. Насосы, работающие на обычных некриогенных компонентах топлива. Оптимальные условия входа. Расчет обтекания лопасти при наличии кавитационной каверны производится на основе струйного течения идеальной жидкости 5, 6 см. Каверна
Рис. Форма каверны. Число к совпадает по величине с обычно принимаемым кавитационным коэффициентом X, если в общем случае под величиной иметь в виду не только срывной критический режим, а любой текущий. Высота каверны . Хкр необходимо иметь малые углы установки лопатки на входе рл. Расчетные зависимости Х рабочего режима от относительной длины кавер
ны у при разных углах атаки см. Хир будет превышать в среднем в 2,5 раза значение, определяемое выражением 8. Б1 и . Т2 составляет, как правило, 0,, мм. Входная часть американских шнековых насосов остается одной и той же, независимо от того, является шнек высоконапорным у0,1 или низконапорным у 0,1. Часто применяется наклон лопаток вперед или назад с целью увеличения их жесткости и прочности. Весьма существенным параметром, обобщающим срывные свойства и экономичность шнековых и оседиагональных насосов, является отношение . Скр и р. По статистике американских насосов 0, 0,5. А 1. КР к О. Х И. Ккр 1 , 2
С.