ЕНЕРГЕТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВІЛЬНОВИХРОВОГО НАСОСА TFP 125-50: РЕЗУЛЬТАТИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ

Ключові слова: вільновихровий насос, експериментальний стенд, робоче колесо, енергетичні характеристики, напірна характеристика, похибки вимірювань, чисельне моделювання, CFD-верифікація.

Анотація

Анотація. У роботі наведено результати експериментального дослідження вільновихрового насоса типу TFP 125-50, виконаного з використанням спеціалізованого випробувального стенда із замкнутим гідравлічним контуром. Розроблено та апробовано методику експериментальних випробувань, що забезпечує визначення основних робочих параметрів насоса, зокрема подачі, напору, споживаної потужності та коефіцієнта корисної дії, з урахуванням систематичних і випадкових похибок вимірювань. Експериментальні дослідження проведено для базового та модернізованого робочих коліс у широкому діапазоні подач. За результатами статистичної обробки встановлено, що відносні граничні похибки визначення основних параметрів не перевищують нормативно допустимих значень. Побудовано напірні та енергетичні характеристики насоса і виконано їх порівняльний аналіз. Показано, що застосування модернізованого робочого колеса забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії на 4–5 % у робочому діапазоні подач. Проведено верифікацію результатів фізичного експерименту шляхом порівняння з даними чисельного моделювання, що підтвердило адекватність застосованої CFD-моделі. Отримані результати можуть бути використані для подальших досліджень та оптимізації конструкцій вільновихрових насосів.

Посилання

1. Kotenko, A., Herman, V., Kotenko, A. Rationalization of Ukrainian industrial enterprises in a context of using torque flow pumps on the basis of valuation of the life cycle of pumping equipment. Nauka i Studia, 2014. 16 (126). 83–91. http://essuir.sumdu.edu.ua/bitstream/123456789/38769/3/ kotenko_poland1.PDF
2. Gusak, O., Krishtop, I., German, V., Baga, V. Increase of economy of torque flow pump with high specific speed. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2019. 233. 012004. https://doi.org/10.1088/1757-899X/233/1/012004
3. Panchenko, V., German, V., Ivchenko, O., Ryasnaya, O. Combined operating process of torque flow pump. Journal of Physics: Conference series, 2021. 1741. 012011. https://doi.org/10.1088/1742- 6596/1741/1/012022
4. Krishtop, I. Creating the flowing part of the high energy-efficiency torque flow pump. Eastern- European Journal of Enterprise Technologies, 2015. 2 (74). 31–37. https://doi.org/10.15587/1729- 4061.2015.39934
5. Gerlach, A., Thamsen, P. & Lykholt-Ustrup, F. Experimental Investigation on the Performance of a Vortex Pump using Winglets. ISROMAC 2016. International Symposium on Transport Phenomena and Dynamics of Rotating Machinery, 2016. http://isromac-isimet.univ- lille1.fr/upload_dir/finalpaper/181.finalpaper.pdf
6. Gao, X., Shi, W., Zhang, D., Zhang, Q. & Fang, B. Optimization design and test of vortex pump based on CFD orthogonal test. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 2014. 45 (5). 101–106. http://doi.org/10.6041/j.issn.1000-1298.2014.05.016
7. Kondus V., Ciszak O., Zhukov A., Mushtai M., Polkovnychenko V., Krugliak A. Development of a self-cleaning mechanism for torque-flow pumps. Journal of Engineering Sciences (Ukraine), 2024. 11 (2). F17–F26. https://doi.org/10.21272/jes.2024.11(2).f3
8. Kondus, V., Pavlenko, I., Ochowiak, M., Krupińska, A., Matuszak, M., & Włodarczak, S. Interpolation-Based Evaluation and Prediction of Vortex Efficiency in Torque-Flow Pumps. Applied Sciences, 2025. 15 (23). 12395. https://doi.org/10.3390/app152312395
9. Machalski, A., Skrypacz, J., Szulc, P., Blonski, D. Experimental and numerical research on influence of winglets arrangement on vortex pump performance. Journal of Physics: Conference Series, 2021. 1741. 12019. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1741/1/012019
10. Chernov B. A. Errors of ultrasonic flowmeters from expansion and deformation of the pipeline during temperature and pressure changes of the transported liquid. Bulletin of the Almaty University of Energy and Communications, 2011. 1 (12). 17–20.
Опубліковано
2025-12-01
Розділ
ПРИКЛАДНА ГІДРОМЕХАНІКА. ГІДРОМАШИНИ І ГІДРОАГРЕГАТИ