Исследование гидравлики закрученных потоков в струйных насосах
Разработка двух конструкций струйных насосов с одинаковыми параметрами, но разными способами подвода пассивного всасываемого потока (прямоточно и через тангенциальный подвод). Сравнительный анализ функциональных возможностей разработанных гидроэлеваторов.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | статья |
Язык | русский |
Дата добавления | 19.01.2018 |
Размер файла | 452,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Исследование гидравлики закрученных потоков в струйных насосах
Сейтасанов И.С., Жандаулетова Ф.Р.
Сильное влияние закрутки на инертные и реагирующие течения хорошо известно и изучается на протяжении многих лет. Когда эффект закрутки оказывается полезным конструктор старается создать закрутку, наиболее подходящую для решения его задач, если же подобные эффекты нежелательны, конструктор предпринимает усилия для регулирования или устранения закрутки. струйный насос гидроэлеватор
Закрученные течения являются результатом сообщения потоку спиралевидного движения путем тангенциальной (спиралевидной) подачи в камеру закрутки с формированием окружной компоненты скорости (называемой также тангенциальной компонентой скорости).
В настоящее время одной из главных задач интенсификации народного хозяйства является разработка и внедрение ресурсосберегающих технологии, а также высокоэффективных прогрессивных устройств, всесторонне отвечающих современным требованиям практики при гидротехническом и мелиоративном строительстве. Одним из прогрессивных устройств являются струйные насосы - гидроэлеваторы.
Гидроэлеватором называется струйный аппарат, в котором происходит смешение и обмен энергией двух потоков жидкостей разных давлений с образованием смешанного потока с промежуточным давлением.
Подаваемая под высоким давлением в аппарат среда называется рабочей или активной средой, а всасываемая называется пассивной средой.
Гидроэлеваторы успешно используются при гидромеханизации мелиоративных работ: для очистки каналов; вскрытия толщи земли; транспорта наносов, двухфазных жидкостей; понижения уровня грунтовых вод; очистки шахтных колодцев, скважин, водоемов от наносов; гидротранспорта наносов и т.д.
Как показывает многолетний опыт эксплуатации струйных насосов на практике, эффективная их работа зависит от многих факторов, в том числе и от того, как подводится водогрунтовая среда к всасывающему патрубку.
С целью исследования и сравнения функциональных возможностей были изготовлены и смонтированы на экспериментальном стенде две конструкции струйных насосов, принципиальным отличием которых является то, что в первой конструкции пассивный всасываемый поток подводится в приемную камеру обычным способом - прямоточно, а во втором случае - с закруткой, через тангенциальный подвод (рисунок 1).
Экспериментальные исследования показали, что закрутка оказывает крупномасштабное влияние на поле течения; на расширение струи, процессы подмешивания и затухания скорости в струе. На все эти характеристики влияет интенсивность закрутки потока.
Исследования позволили выявить, что достигаемый положительный эффект в конструкции с вихревым подводом всасываемой жидкости значительно больше, чем для конструкции с обычным прямоточным подводом, на основании чего можно полагать о предпочтительности применения данной конструкции в случаях, когда требуется увеличить подачу струйного насоса.
Рисунок 1
Вихревой тангенциальный подвод всасываемого пассивного потока оказывает существенное влияние на гидравлические параметры струйного насоса (гидроэлеватора).
Рисунок 2
Анализ зависимостей коэффициента эжекции от скорости из активного сопла (рисунки 2,3) показывает, что коэффициент эжекции гидроэлеватора с вихревым подводом (q1 = 0,76) значительно превосходит значение коэффициента эжекции гидроэлеватора с прямоточным подводом (q2 = 0,56) при одинаковых исходных гидравлических параметрах.
Рисунок 3
Рассмотрение зависимости q = f (Rе) показало, что существует критическое значение числом Рейнольдса Rекр=1,2х105, выше которого увеличение коэффициента эжекции не происходит, т.е. существует автомодельная зона. Полагая, что коэффициент эжекции зависит от интенсивности передачи энергии активного потока пассивному, заключили, что чем больше активный поток передаст кинетическую энергию пассивному, чем эффективнее используется поверхность активной струи, которая является рабочей, тем больше значение коэффициента эжекции. По всасывающему действию поверхность активной струи подобна поверхностям рабочих органов других насосов - торцевой поверхности поршня, подсасывающим сторонам лопастей центробежного насоса и т.д.
Выводы
Экспериментальные данные показали, что закрутка всасываемого потока оказывает сильное влияние на рабочие характеристики гидроэлеватора.
При увеличении степени закрутки увеличивается интенсивность смешения потока, возникают большие градиенты давления в радиальном и осевом направлениях, что приводит к увеличению коэффициента эжекции.
Интенсивность закрутки характеризуется параметром закрутки, представляющим собой безразмерное отношение осевой компоненты потока момента количества движения к произведению осевой компоненты потока количества движения и эквивалентного радиуса сопла.
Анализ экспериментальных данных показывает, что при одинаковых исходных гидравлических параметрах в обеих конструкциях гидроэлеваторов, достигаемый перепад гидростатических давлении и коэффициент эжекции конструкции гидроэлеватора с тангенциальным подводом намного превышает такие же параметры гидроэлеватора с прямоточным подводом всасываемой среды.
Вышеизложенное позволяет заключить, что дальнейшее исследование гидроэлеватора с закруткой всасываемого потока представляет большой научный и практический интерес, а внедрение исследованной новой конструкции гидроэлеватора в производство принесет значительный экономический эффект.
Литература
1. Патент РФ № 2016260 F 04 F 5/02. Струйный насос. / Абдураманов А.А., Сейтасанов И.С. Опубл.15.07.94.
2. Патент РК № 4751 МКИ F 04 F 5/02/. Струйный насос. / Абдураманов А.А., Сейтасанов И.С. Опубл.16.06.97. Бюлл.№ 2 .
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Изучение технологии бурения и контроля нефтяных и газовых скважин на нефтедобывающем предприятии "Сургутнефтегаз". Освоение скважин с применением струйных насосов и пенных систем. Артезианская эксплуатация и газлифтное фонтанирование, давление пласта.
отчет по практике [4,8 M], добавлен 29.04.2015Классификация ферментаторов по способу подвода энергии. Классификация реакторов по конструктивным признакам и по организации перемешивания. Характеристика аппаратов с подводом энергии через газовую фазу и реакторов с комбинированным подводом энергии.
шпаргалка [2,3 M], добавлен 23.05.2009Исследования процесса мойки автомобиля. Снижение поверхностного натяжения путем применения подогретой воды или СМС. Подача воды к моющим рамкам насосом с давлением. Расход жидкости через насадки. Конические, коноидальные и цилиндрические насадки.
контрольная работа [543,6 K], добавлен 22.08.2011Насосы - гидравлические машины, предназначенные для перемещения жидкостей. Принцип действия насосов. Центробежные насосы. Объемные насосы. Монтаж вертикальных насосов. Испытания насосов. Применение насосов различных конструкций. Лопастные насосы.
реферат [305,4 K], добавлен 15.09.2008Обзор способов регулирования скорости и конструкций насосов для гидропривода главного движения металлорежущих станков. Разработка конструкции насоса. Кинематическое исследование его механизма. Кинематический расчет кулачкового механизма привода клапана.
дипломная работа [1,5 M], добавлен 12.08.2017Разработка методики предварительной оценки конструкторско-технологической эффективности кольцевых сверл. Этапы проектирования режущей части кольцевого сверла. Анализ сил резания, тепловых потоков и температур, виброактивности при кольцевом сверлении.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 09.11.2016Устройства для испытания материалов и смазочных сред при динамическом управлении параметрами нагружения и реверсивного движения на малых скоростях. Расширение функциональных возможностей машины трения для повышения точности трибологических испытаний.
курсовая работа [479,3 K], добавлен 10.11.2013Технологические трубопроводы на НПС "Кириши". Неисправности центробежных насосов, способы устранения. Направление потока в уплотнительном кольце типа угольника. Контроль работоспособности узлов и деталей насосов. Послеремонтный диагностический контроль.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 10.05.2015Основные виды измельчения в технологии переработки пластмасс. Выбор метода в зависимости от механической прочности и размеров частиц исходного материала. Конструкция и принцип действия ножевых, молотковых и роторнных дробилок, а также струйных мельниц.
реферат [337,4 K], добавлен 28.01.2010Технологические, технические и организационно-экономические задачи расчета потока швейного производства. Определение наиболее рациональной формы организации потоков и размещение их в цехе. Выбор типа потока, анализ и расчет его технологической схемы.
курсовая работа [519,8 K], добавлен 08.08.2010