![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Малогабаритна вихорева турбіна як привід гідродинамічного очисника в’язких рідин |
СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТМАЛОГАБАРИТНА ВИХОРЕВА ТУРБІНА ЯК ПРИВІД ГІДРОДИНАМІЧНОГО ОЧИСНИКА В’ЯЗКИХ РІДИН Спеціальність – «Гідравлічні машини та гідропневмоагрегати»Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Суми – 2004 Актуальність теми. Підвищення надійності і довговічності роботи устаткування, яке використовується у різних галузях народного господарства України, прямо залежить від якості застосовуваних у ньому робочих та мастильних рідин. Одним з параметрів, які визначають придатність робочих та мастильних рідин до експлуатації, є якісна та кількісна характеристики присутніх у них механічних та інших домішок. Серед існуючого обладнання, котре забезпечує ці характеристики рідин на достатньому рівні при роботі устаткування, найбільш перспективним є роторний гідродинамічний очисник рідин, в якому для цього використовується безперервне обертання його фільтроелемента, що у свою чергу потребує наявності двигуна. У той же час існує необхідність у створенні автономного очисника, у якому обертання фільтроелемента здійснювалося б рідиною, яка підлягає очищенню. Наприклад, для роботи в умовах вибухо – вогненебезпечних середовищ, стиснутого простору та ін. Спроби використання для цих цілей об'ємних гідромоторів або традиційних гідротурбін виявилися невдалими з ряду причин: по-перше, через складність конструкцій і значних необхідних пускових моментів; по-друге, через значні габаритні розміри відомих гідродинамічних приводів. Позбавлена цих недоліків вихорева турбіна (ВТ). Тому, з'явилася необхідність у створенні малогабаритного гідравлічного приводу вихоревого типу і в розробці методів розрахунку спільної характеристики очисника і привода, які б забезпечили використання енергії рідини та необхідний рівень її очищення. Зв'язок роботи з науковими програмами, планами і темами. Дисертаційна робота виконана відповідно до наукових програм кафедри «Гірнича енергомеханіка та обладнання» Донбаського гірничо-металургійного інституту (ДГМІ) і «Галузевої науково-дослідної лабораторії мастильних та робочих рідин» при ДГМІ. Наведені у дисертації результати є складовою частиною науково-дослідної роботи (НДР) «Розробка теорії автономного саморегенерованого очищення з використанням гідродинамічних процесів для розподілу двофазних рідин», де автор був відповідальним виконавцем. Мета і задачі дослідження. Метою роботи є обґрунтування можливості використання малогабаритної вихоревої турбіни з бічним розташуванням каналу як привід роторного гідродинамічного очисника в’язких рідин за рахунок розробки відповідних теоретичних основ і методики розрахунку геометричних та гідродинамічних параметрів гідравлічного приводу вихоревого типу. Для реалізації поставленої мети дослідження необхідно вирішити наступні задачі: – обґрунтувати найбільш раціональний тип ВТ, що відповідає умовам роботи приводу роторного гідродинамічного очисника; – розвинути теорію робочого процесу ВТ; – розробити модель течії робочої рідини (РР) у каналі ВТ; – визначити параметри силової взаємодії потоку РР з лопатками робочого колеса (РК) ВТ; – розробити практичні рекомендації та інженерну методику розрахунку раціональних параметрів гідравлічного приводу вихоревого типу і роторного гідродинамічного очисника при вхідних параметрах останнього; – перевірити отримані науково-методичні результати шляхом проведення експериментальних досліджень роботи гідравлічного приводу вихоревого типу.
Об'єктом дослідження є робочий процес ВТ з бічним розташуванням каналу. Предметом дослідження є потік РР, який рухається в каналі ВТ та його силова взаємодія з РК. Методи досліджень. Поставлені задачі дослідження вирішувались шляхом математичного і фізичного моделювання робочого процесу ВТ з бічним розташуванням каналу. При теоретичних дослідженнях течії РР використовувалися основні положення і методи гідромеханіки, а саме: теорія турбулентних струменів та теорія лопатевих машин. Адекватність отриманих результатів оцінювалася порівнянням з експериментальними даними. Експериментальні дослідження проводилися з урахуванням теорії планування експерименту і математичної статистики шляхом стендових випробувань натурного зразка у «Галузевій науково-дослідній лабораторії мастильних та робочих рідин» при ДГМІ. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: – розвинена теорія робочого процесу ВТ з бічним розташуванням каналу; уперше для ВТ крутний момент, який виникає на РК, умовно поділений на дві складові: активний і реактивний моменти, що дозволило теоретичним шляхом визначити вихідні параметри турбіни; – розроблена модель течії РР у каналі ВТ, яка відрізняється від існуючих тим, що у її основу покладена теорія турбулентних струменів. Це дозволило уперше визначити причину утворення та параметри поперечних вихрів у міжлопатковому просторі РК, їхній вплив на роботу ВТ. Уперше введений коефіцієнт утворення активного моменту на РК ВТ за допомогою якого можна визначати раціональне значення кроку розміщення лопаток на РК турбіни; – уперше визначені параметри силової взаємодії потоку РР, який рухається у кільцевому каналі, з лопатками РК, що дозволило теоретичним шляхом побудувати механічну характеристику ВТ; – уперше вирішена комплексна задача спільного використання гідравлічного приводу вихрового типу і роторного гідродинамічного очисника. Обґрунтованість і достовірність наукових положень, висновків і рекомендацій, сформульованих у дисертації, підтверджується результатами відомих і власних експериментальних досліджень. Достовірність отриманих експериментальних результатів обумовлена застосуванням сучасних засобів виміру, методів експериментальних досліджень і наукового аналізу експериментальних даних, достатністю матеріалу, отриманого при проведенні стендових випробувань, застосуванням апробованих методів розрахунку (метод найменших квадратів), задовільною похибкою виміру величин. Наукове значення роботи полягає у тому, що отримані результати теоретичних і експериментальних досліджень дозволяють розвинути теорію робочого процесу ВТ з бічним розташуванням каналу на основі теорії турбулентних струменів, що дає можливість створити більш повне уявлення про процеси, які протікають усередині турбіни і в результаті яких відбувається передача енергії від рідини до РК, та описати їх теоретичним шляхом. Практичне значення одержаних результатів полягає в наступному: – отримані методичні рекомендації щодо вибору основних геометричних параметрів ВТ з бічним розташуванням каналу; – розроблена інженерна методика розрахунку раціональних параметрів гідравлічного приводу вихоревого типу і роторного гідродинамічного очисника при вхідних параметрах останнього.
Результати дослідження можуть бути використані при розробці та виготовленні РК вихоревих машин, відцентрових насосів і турбокомпресорів. Результати дисертаційної роботи впроваджені на промисловому підприємстві ОАО «Сніжнянськхіммаш» (м. Сніжне, Україна) і в навчальному процесі ДГМІ. Особистий внесок здобувача. Основні результати досліджень, які наведені в дисертації, отримані автором самостійно. У роботі автор увів поняття коефіцієнта створення активного моменту на РК ВТ, одержав вираз для знаходження значень цього коефіцієнта в залежності від параметрів потоку РР і геометричних розмірів РК, визначив раціональне значення кроку розміщення лопаток на ньому. Усі результати отримані під безпосереднім керівництвом наукового керівника, який спланував основні етапи роботи автора над дисертацією. Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідалися та обговорювалися на науково-технічних конференціях професорсько-педагогічного складу ДГМІ (м. Алчевськ, 2001–2003 р.); на VI Міжнародній конференції «Гідроаеромеханіка в інженерній практиці» (м. Харків, 2001 р.); на науково-практичній конференції, присвяченій 45-річчю ДГМІ «Перспективи розвитку вугільної промисловості в XXI столітті» (м. Свердловськ, 2002 р.); на VIII Міжнародній конференції «Гідроаеромеханіка в інженерній практиці» (м. Черкаси, 2003 р.). Цілком робота була представлена на Міжнародній науково-технічній конференції «Удосконалювання турбоустановок методами математичного і фізичного моделювання» (м. Харків, 2003 р.). Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано п’ять статей у спеціалізованих виданнях, затверджених переліком ВАК України, отриманий деклараційний патент 50923А України . Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, загальних висновків, списку використаних джерел і додатків. Робота викладена на 185 сторінках машинописного тексту, включає 68 рисунків, з яких 13 займають 6 окремих сторінок, 8 таблиць, з яких 1 займає 2 окремі сторінки, список використаних джерел з 67 найменувань на 6 сторінках, 8 додатків на 26 сторінках. Основний зміст роботи У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульовані мета та задачі дослідження, визначені основні положення, які мають наукове та практичне значення, надана загальна характеристика роботи. У першому розділі приведений аналіз літератури, яка присвячена проблемі підтримки чистоти робочих та мастильних рідин, розглянуті способи очищення цих рідин. Вказані особливості гідродинамічних очисників і можливі варіанти автономних гідравлічних приводів. Обґрунтована перспективність застосування вихоревої турбіни як приводу фільтроелемента гідродинамічного очисника. Приведена класифікація вихоревих машин та існуючі моделі їх робочих процесів, визначені мета та задачі дослідження. Очищення паливних, робочих, мастильних та спеціальних рідин – найважливіший шлях підвищення довговічності устаткування, а в деяких випадках – необхідна умова його функціонування. Підвищення в 2 рази крупності частин забруднень при тій же їхній масовій концентрації у РР в 8 разів знижує термін служби поршневих насосів.
Довідуємося, що комісарі, начальники та урядовці рідко якої ночі сплять спокійно. Не довіряючи населенню самого Чигирина, ночують озброєні в спільних помешканнях. Коло ревкому завжди стоять вартові підводи на випадок «евакуації». Досить з'явитися чутці — «Холодний Яр наступає» — і влада вантажила на підводи свої пожитки. Чигирин не був для нас небезпечним. Пильно стежимо за пересуванням військових частин на лінії Черкаси-Бобринська-Кам'янка. Визволення Петра Чучупаки та Солонька з черкаської чека завалилося. Сильна група наших людей в Черкасах, підсилена ще кількома холодноярцями, маючи своїх людей в ЧК, пильно стежила за справою захоплених, вибираючи відповідний мент для нічного нападу на чека. Несподівано кілька черкаських хлопців, які з тою групою не були зв'язані і про заміри її нічого не знали, зробили з тою самою метою зле підготований напад з малими силами. Чекісти опам'яталися після вибуху кинутої в приміщення чека гранати і напад відбили. Всі арештовані були негайно розстріляні. Одної ночі Левадний, який їздив десь за Матвіївку перевіряти свої «арсенали», привіз новинку
1. Ревізія як елемент методу економічного контролю
2. Особливості гігієнічного масажу та необхідність його застосування
3. Даосизм і конфуціанство як релігійні течії
4. Синтоїзм як релігія японців
5. Гідродинамічна нестійкість вихрового руху в системах з об’ємним стоком речовини
9. Літаратурныя і публіцыстычныя творы як гістарычныя крыніцы
14. Національна свідомість і гідність. Патріотизм: як ми його розуміємо
15. Негативні емоції у дітей 11-13 місяців як прояв прив’язаності до батьків
17. Відношення "людина—Бог" в контексті пошуку передумов психологічного осягнення релігії
18. Іудаїзм як найдавніша релігія світу
19. Полеміка як чинник раціоналізації релігійного дискурсу
20. Релігієзнавство як сфера гуманітарного знання
21. Релігія як духовний феномен і суспільне явище
25. Настилання підлоги плиткою в розбіг в цехах хімічного заводу
26. Міскантус гігантеус як джерело енергетичної сировини сільськогосподарського походження
27. Закон як джерело екологічного права
28. Ринок як регулятор економічного розвитку держави
29. Архитектура г. Ростова-на-Дону
31. Учет и профилактика чрезвычайных ситуаций на радиационно-опасных объектах г.Москвы
32. г. Лангепас (Западная Сибирь)
33. Предварительная оценка запасов подземных вод месторождения "Ростань" (г. Борисоглебск)
35. Германия в 1920-1930х г.г.
36. Развитие общего понятия и системы преступлений от Русской Правды к Судебнику 1497 г. (Контрольная)
37. Преступления и наказания по Судебнику 1497 г.
41. Образ женщины в творчестве Г. Климта
42. Г. Вельфлин. Основные понятия истории искусства
45. Г. Белинский - критик и теоретик детской литературы
46. Значення творчості Т. Г. Шевченка (Значение творчества Тараса Григорьевича Шевченко)
47. Книга Г.О. Винокура "О языке художественной литературы"
49. В.Г. Распутин "Живи и помни"
50. Г.Г. Маркес – поэт мифов, «Сто лет одиночества» – величайший миф современности
51. Особенности отображения действительности 20х-30х г.г. в сатирических рассказах Михаила Зощенко.
52. Поэты второй половины XIX века, Яков Петрович Полонский
53. Реферат по научной монографии А.Н. Троицкого «Александр I и Наполеон» Москва, «Высшая школа»1994 г.
57. Г.К.Жуков
58. История г.Харькова 1917-1920 гг.
59. Крымская война 1853-1856 г.
60. Советское общество в период ВОВ 1941-1945 г.г.
61. Реставрация Стюартов и переворот 1688 г.
63. Обработка текстовых файлов на языке Турбо Паскаль
64. Программирование на языке Турбо Паскаль
65. Санитарно гигиеническая характеристика компьютерных классов школ г.Кургана
66. Журналистское расследование. Гибель ЯК-40 и Артема Боровика
67. Берегозащитные сооружения их значения, и модернизация в пределах г.Сочи
68. Решение экологических проблем в г. Москве в 2000 году
69. Экологический кризис г. Октябрьского
73. Проект ТЭЦ на 4 турбиы К-800
74. Типология К.Г. Юнга и модель информационного метаболизма аушры аугистинавичюте
75. Журналистское расследование. Гибель ЯК-40 и Артема Боровика
77. Фрейдомарксизм Э.Фромма и Г.Маркузе
78. Потребности и предпочтения населения г. Москвы на рынке банковских услуг
79. Обзор Олимпиад и Олимпийских игр 60-64 г
80. Философия Г. Гегеля и Л. Фейербаха
81. Шпаргалка по философии (для 2 курса ТГТУ г.Тамбов)
82. Ивасенко А.Г. и др. Финансовый менеджмент
83. Макроэкономический анализ деятельности ЦБ в I квартале, апреле 2003 г.
84. Анализ финансовой деятельности и бухучет на предприятии "АРНИКА" г.Гомель
85. Экономическая мысль в России в домарксистский период( Герцен А.Н., Чернышевский Н.Г.)
89. Маркетинговые исследования рынка компьютерных продаж г. Нижнего Новгорода
90. Менеджмент в АО "КШЗ" /г. Киров/
92. Отчет по практике в отделе "Инструменты" (магазин "УРАЛ" в г. Пермь)
93. Расчет полной себестоимости и цены изделия /завод "1 Мая" г.Киров/
94. Экономика предприятия на предприятии ОАО "Электропривод" /г.Киров/
95. Состояние малого предпринимательства в Российской Федерации /г.Арсеньев, Приморский край/
96. Бизнес-план по реализации компакт-дисков в г.Гомеле