ПРОФИЛИРОВАНИЕ ЛОПАТКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА НЦПН 40 ПО РАСЧИТАННЫМ В ANSYS ЛИНИЯМ ТОКА

PROFILING THE VENT OF A CENTRIFUGAL PUMP NCPN 40 ON THE CURRENT LINE CALCULATED IN ANSYS

Насос центробежный пожарный нормального давления НЦПН-40/100 предназначен для подачи воды и водных растворов пенообразователей с температурой до 303 К (30 оС), плотностью до 1010 кг/м3 и массовой концентрацией взвешенных твердых частиц грунта до 0,5 %, при их максимальном размере 3 мм.

Насос используется для установки в закрытых отсеках пожарных автомобилей, в которых во время работы обеспечивается положительная температура. Вид в разрезе насоса НЦПН-40/100 представлен на рисунке 1, где 1 – полумуфта, 2 – манжета, 3 – крышка, 4 – подшипник307 ГОСТ 8338, 5 втулка, 6 – датчик тахометра ТС-1, 7 ротор, 8 – вал, 9 – подшипник 309 ГОСТ 8338, 10 колесо рабочее, 12 – крышка насоса, 13 – сетка, 14 – блок уплотнительный, 15 - штуцер дренажного отверстия, 17 – манжета 1 52х75 ГОСТ 8752, 18 – корпус.

http://meridian-journal.ru/uploads/1777-1.PNG

Рисунок 1- Вид в разрезе насоса НЦПН-40/100

В нашей работе зная параметры водного потока можем смоделировать работу насоса, затем произвести расчет и получить оптимальный профиль лопатки. После моделирования профиля можем наглядно отследить динамику потока за счет отображения линий тока на расчетной модели.

Зная напорно - энергетические характеристики насоса нами был произведен расчет модели. Данные полученные в процессе рачета приведены на рисунке 2

Рисунок 2 - Распределение меридиональной проекции скорости

Расчет производится программном комплексе ANSYS, это универсальная программная система конечно-элементного (МКЭ) анализа, существующая и развивающаяся на протяжении последних 30 лет, является довольно популярной у специалистов в сфере автоматизированных инженерных расчётов.

Вывод

В работе проведено численное моделирование течения жидкой среды (воды) в проточной части первой ступени центробежного насоса. Определены основные параметры потока как в подвижных элементах ступени насоса, так и в неподвижных, выведены распределения основных непрерывных величин. Полученные данные позволяют определить качественно и количественно процессы переноса жидкой среды, определить напор ступени, зоны рециркуляции и многие другие характеристики насоса.

При моделировании пространственного течения в рабочем колесе на входе обнаружено крайне неравномерное распределение потока в радиальном направлении. В связи с этим, влияние распределения скоростей на входе в колесо на пространственное течение среды в проточной части ступени весьма значительно и необходимо дополнительное исследование с моделированием всасывающей камеры на входе в ступень.

Список литературы

  1. Руководство по эксплуатации НЦПН-40/100
  2. Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва: Стройиздат, 1986. — 320 с, ил.
  3. ANSYS : [учебное пособие] / М. А. Денисов. Екатеринбург : Изд-во Урал, ун-та, 2014. - 77 с. ISBN 978-5-7996-1126-2.