ЧИСЕЛЬНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ ВПЛИВУ ГЕОМЕТРИЧНИХ ПАРАМЕТРІВ РОБОЧОГО КОЛЕСА НАСОСУ НА ЕНЕРГЕТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Анотація

Запропоновано методику пошуку раціональних варіантів спроєктованого робочого колеса гідромашини, що базується на чисельному моделюванні впливу геометричних і режимних параметрів на її енергетичні характеристики. Пошук оптимальних рішень здійснюється шляхом багатоваріантного чисельного аналізу на основі математичного опису енергетичної взаємодії потоку з робочими органами гідромашини. Запропонована методика дозволяє прогнозувати та аналізувати кінематичні й енергетичні характеристики у заданому діапазоні режимів, зокрема визначати параметри потоку, кути входу та виходу, баланс енергетичних втрат і ККД. Отримані результати є
необхідними для оцінювання основних складових втрат енергії – тертя, циркуляційних та ударних, а також для обґрунтованого внесення змін до геометрії робочого колеса з метою підвищення енергетичних показників гідромашини. Математичний опис робочого процесу побудовано на засадах блочно-ієрархічного підходу та являє собою систему взаємопов'язаних моделей різного рівня деталізації. Загальна структура моделі визначається на основі основного рівняння гідромашини та рівняння енергетичного балансу. Для встановлення функціональних залежностей між основними параметрами гідромашини, геометричними та режимними параметрами у безрозмірній формі застосовано методи теорії розмірності. Запропонована методика дозволяє встановити основні закономірності зміни енергетичних характеристик залежно від режимних і геометричних параметрів, що підтверджується задовільною збіжністю результатів розрахунків та експериментальних даних у широкому діапазоні швидкохідності гідромашин.