Ключові слова
ротор
регулювання швидкості обертання
гідродинамічні процеси
рівняння Нав’є-Стокса
ущільнення ротора
Як цитувати
Анотація
У статті розглянуто принцип роботи відцентрового насоса та наведено перелік
необхідних фітингів для його ефективної експлуатації. Для опису функціонування
відцентрового насоса запропоновано математичне рівняння, яке дозволяє визначити
теоретичний напір насоса залежно від кінематичних параметрів руху рідини через робоче
колесо. Найбільш поширеними двигунами, що використовуються для приводу відцентрових
насосів, є асинхронні електродвигуни. Зазначено, що ключовою особливістю відцентрового
насоса є наявність ротора — обертового валу з закріпленими на ньому різноманітними
деталями. Під час роботи на ротор діють гармонічні збудження у вигляді сил і моментів
інерції неврівноважених мас, які спричиняють його вимушені коливання. Загальна
математична модель для підвищення швидкості обертання ротора відцентрового насоса
описує рух суцільної в'язкої рідини за допомогою рівняння Нав'є-Стокса. Наведено вирази,
які враховують місцеві втрати на вході та виході ущільнень для збільшення швидкості
обертання ротора. Для підвищення швидкості обертання ротора відцентрового насоса
використовувалися двовимірні балкові елементи типу BEAM 188, а для моделювання
ущільнень-опор використовувався комбінований елемент типу COMBI 214. У випадку
спрощеного розрахунку швидкості обертання ротора пряма жорсткість ущільнення-опори
визначалася з залежності для короткого шпаринного ущільнення. Аналіз амплітудночастотних характеристик показує, що перехресні жорсткості та прямі і перехресні
демпфірування суттєво впливають на збільшення швидкості обертання ротора. Встановлено,
що гідродинамічні моменти стають важливим фактором, який впливає на динамічні
властивості ротора відцентрового насоса у випадку його сумісних радіально-кутових
коливань в шпаринних ущільненнях проточної частини ротора.