Математическое моделирование и расчёт для обеспечения пропорциональности между рабочим колесом и проточной частью центробежных насосов.
Получена: 2026-07-02 10:25:13
Опубликована: 2026-07-02
Аннотация
В данной статье исследуются принципы обеспечения гидравлического баланса между проточной частью и рабочими колёсами центробежных насосов и гидроэнергетических установок. Изучены характеристики потока вдоль спиральной камеры (улитки) корпуса центробежного насоса, а также разработана математическая модель на основе представленных чертежей и геометрических размеров. Приведены гидравлические формулы для определения площади поперечного сечения в зависимости от угла, распределения расхода и коэффициентов радиального расширения спиральной камеры. На основе значений полярных координат (от 0° до 360°), представленных на рисунке, были рассчитаны радиусы спирали и построены их модели в программном обеспечении COMPAS-3D. Кроме того, проявление центробежной силы в системе физически обосновано с использованием уравнений Эйлера и градиентов давления. Также проанализированы перспективы применения современных композиционных материалов для повышения кавитационной и эрозионной стойкости оборудования насосных станций.
Ключевые слова
Список литературы
-
Li X, Chen B, Luo X and Zhu Z 2020 Effects of flow pattern on hydraulic performance and energy conversion characterisation in a centrifugal pump Renew. Energy 151 475–87
-
Dehghan A A and Shojaeefard M H 2022 Experimental and numerical optimization of a centrifugal pump volute and its effect on head and hydraulic efficiency at the best efficiency point Proc. Inst. Mech. Eng.Part C J. Mech. Eng. Sci. 236 4577–98
-
Miao S, Zhang H, Shi F, Wang X and Ma X 2021 Study on Energy Conversion Characteristics in Volute of Pump as Turbine Fluid Dyn. Mater. Process. 17 201–14
-
Dzhurabekov A, Rashidov J, Gazaryan A, Kholbutaev B, Mansurova S and Tashmatov N 2023 Improving impeller and water flow section of vane pumps ed D Bazarov E3S Web Conf. 365 03002
-
Nasyrova N, Glovatsky O, Ergashev R, Rashidov J and Kholbutaev B 2021 Design aspects of operation of water supply facilities of pumping stations ed E Vdovin E3S Web Conf. 274 03008
-
Glovatsky O, Saparov B, Artikbekova F, Rashidov J, Karimov E and Hamitov F 2025 Improving pump flow section for technical and economic efficiency THE 3RD INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CIVIL, ENVIRONMENTAL,ANDINFRASTRUCTUREENGINEERING(ISCEIE)2024 (ARFakhruddin B Building) p 020051
-
Rashidov J, Azimov A, Kholbutaev B, Shodiev B, Ishanov J and Khajimatova M 2024 Factors Influencing Cavitation and Abrasive Erosion in Energy-Efficient Pumping System Operation and Performance: Proceedings of the 6th International Conference on Construction Mechanics, Hydraulics and Water Resources Engineering Autumn Season Construction Mechanics, Hydraulics Water Resources Engineering Autumn season(Tashkent, Uzbekistan: SCITEPRESS-ScienceandTechnologyPublications) pp 299–305
-
Arun Shankar V K, Umashankar S, Paramasivam S and Hanigovszki N 2016 A comprehensive review on energy efficiency enhancement initiatives in centrifugal pumping system Appl. Energy 181 495–513
-
Zhao J, Pei J, Yuan J and Wang W 2022 Energy-saving oriented optimization design of the impeller and volute of a multi-stage double-suction centrifugal pump using artificial neural network Eng. Appl. Comput. Fluid Mech. 16 1974–2001
-
Zhang B, Cheng L, Xu C and Wang M 2021 The Influence of Geometric Parameters of Pump Installation on the Hydraulic Performance of a Prefabricated Pumping Station Energies 14 1039
-
Ergashev R, Rashidov J, Musaev S, Usarov J, Kholbutaev B and Ergasheva G 2023 Elements of technical water supply system of pumping units ed D Bazarov E3S Web Conf. 401 01015
-
Dehghan A AandShojaeefard M H 2022 Experimental and numerical optimization of a centrifugal pump volute and its effect on head and hydraulic efficiency at the best efficiency point Proc. Inst. Mech. Eng. Part C J. Mech. Eng. Sci. 236 4577–98
-
Glovatskiy O, Ergashev R, Sadiev U, Rashidov J, Musaev S and Boboeva G 2023 Establishment of resource-saving modes of irrigation pumps ed A Ter-Martirosyan and D Bazarov E3S Web Conf. 4105017
-
Glovatskii O, Ergashev R, Rashidov J, Mirzaev M, Sultonov A and Nasyrova N 2023 Experience in using methods for monitoring the energy efficiency of hydraulic systems IOP Conf. Ser. Earth Environ. Sci.1142 012004
-
Glovatskiy O, Ergashev R, Rashidov J, Nasyrova N and Kholbutaev B 2021 Experimental and theoretical studies of pumps of irrigation pumping stations ed P Akimov, N Vatin, A Tusnin and A Doroshenko E3S Web Conf. 263 02030
-
Glovatskii O, Ergashev R, Nasirova N, Rashidov J and Kholbutaev B 2023 Experimental tests of submersible vane pumps ed D Bazarov E3S Web Conf. 401 05065
-
Dzhurabekov A, Rustamov S, Nasyrova N and Rashidov J 2021 Erosion processes during non-stationary cavitation of irrigation pumps ed D Bazarov E3S Web Conf. 264 03016
Об авторах
Лицензия

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.