Створено засіб ведення розрахункового дослідження просторового потенціального потоку нестисливої рідини в елементах проточних частин лопатевих насосів, який дозволяє визначати характеристики течії рідини, безвідносно до конкретного конструктивного виконання елементів та проточної частини насоса в цілому, та забезпечує достатню точність отриманих результатів для часткової заміни високовартісного фізичного експерименту більш дешевим розрахунковим. За результатами проведеного дослідження зроблені наступні висновки: 1. Констатується, що підвищення показників якості насосного обладнання та, стосовно нього, проектувальних робіт може бути досягнуто шляхом раціонального поєднання фізичного і розрахункового експерименту та подальшого розвитку останнього на основі математичного моделювання течії в елементах проточної частини лопатевих насосів. 2. Запропонована постановка задачі дослідження течії на основі вирішення внутрішньої крайової задачі типу Гільберта для моделі просторової потенціальної течії нестисливої рідини на базі двох граничних умов – традиційної умови відносно нормальної складової швидкості, яка визначає витрату Q, та додаткової умови для колової складової швидкості, яка визначає напір насоса Н. 3. Реалізовано рішення поставленої задачі таким чином, що отримана математична модель, методика та алгоритм її вирішення, програмні засоби на їх основі, вихідна інформація про гідродинамічні та геометричні дані для побудови дискретної моделі не залежать від типу та складу ПЧ насоса, тобто витримана умова наскрізної однорідності усіх етапів рішення. Для цього рішення знаходиться на основі граничних інтегральних рівнянь. 4. Встановлено, з урахуванням фізичних умов, зв’язок між швидкістю у будь-якій точці розрахункової схеми зі значеннями швидкостей на границях, які обмежують потік, у вигляді інтегрального представлення. 5. Отримано аналітичне рішення запропонованої складеної крайової задачі типу Гільберта. 6. Виконано дискретизацію геометричної та гідродинамічної моделей. Показано, що застосування формул чисельного інтегрування типу прямокутників приводить до моделювання твердих границь проточної частини лише вихровими відрізками постійної інтенсивності, розташованими вздовж невироджених сторін чотирикутних елементів. Для дотримання умови гідродинамічної замкненості моделі використано дискретну умову збереження соленоідальності вихрового шару. Дискретна модель аналітичного рішення крайової задачі внутрішньої гідродинаміки за прийнятих умов зведена до системи лінійних алгебраїчних рівнянь, яка вирішується методом Гауса. 7. Отримане рішення пристосоване для визначення швидкостей та тиску у контрольних перерізах та на визначених поверхнях, за якими, в свою чергу, визначаються інтегральні та осереднені параметри потоку, що традиційно використовуються для визначення показників якості робочого процесу лопатевих насосів. 8. Розроблений засіб ведення розрахункових досліджень у насособудуванні перевірено шляхом співставлення отриманих за його допомогою результатів з результатами відомого аналітичного рішення та експериментальних даних. 9. Результати виконаного дослідження впроваджені на підприємствах України (ВАТ “ВНДІАЕН”, ВАТ “Сумське МНВО ім.Фрунзе) та в навчальному процесі (СумДУ). Список опублікованих праць здобувача Неня В.Г., Баранова І.В. Складена крайова задача типу Гільберта // Вісник СумДУ, 1998. - №2(10). - С. 57-62. Баранова І.В. Визначення показників якості проточної частини гідромашин за результатами рішення просторових задач // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. – Киев, 1999. - Вып.35. - С.210-214. Неня В.Г., Баранова И.В., Гусак А.Г. Влияние способа установки погружных насосов при эксплуатации на их внешние характеристики // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. – Киев, 1999. - Вып.36. - Т.2. - С.513-522. Неня В.Г., Баранова І.В., Євтушенко А.О. Вибір початкових даних для розрахунку обтікання елементів проточної частини гідромашин просторовим потоком // Вестник НТУУ “КПИ”: Машиностроение. – Киев, 2000. - Вып.38. – Т.2. - С.3-7. Баранова І.В., Неня В.Г. Соленоідальність вихрових полів в дискретних моделях потоків // Технології в машинобудуванні: Вісник Національного техн. ун-ту “Харківськ. політехн. ін-т”: Збірка наук. праць. Вип.129. Ч.1. – Харків, НТУ “ХПІ”, 2001. – С.386-390. Неня В.Г., Баранова И.В., Евтушенко А.А. Математическое моделирование течения в подводящем направляющем аппарате осевого погружного насоса // Физико-технические и технологические приложения математического моделирования: Сб. научных трудов /НАН Украины, Ин-т математики. – Киев, 1998. – С.97-100. Баранова И.В., Неня В.Г., Кочевский А.Н. Разработка однородных математических моделей пространственного течения в гидромашинах // Труды 8-й Международной научн.- техн. конф. “Насосы 96” - Сумы: ИПП “Мрия” ЛТД, 1996. Т.1- С.254 - 259. Неня В.Г., Баранова И.В. Объектно-ориентированный анализ и реализация моделей для решения внутренних краевых задач течения идеальной жидкости // Труды VII Междун. симпоз. “Методы дискретных особенностей в задачах математической физики” – Феодосия, 1997. - с. 109-112. Баранова І.В. Математичне моделювання течій в елементах гідромашин // Праці ІІ наук.-техн. конф. “Гідроаеромеханіка в інженерній практиці”. – Черкаси: ЧІТІ, 1998. – С.158-161.
|
