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.

Список литературы

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. 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

  9. 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

  10. 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

  11. 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

  12. 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

  13. 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

  14. 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

  15. 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

  16. 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

  17. 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

Jaloliddin I. Rashidov
Toshkent irrigatsiya va qishloq xo‘jaligini mexanizatsiyalash muhandislari institute” Milliy tadqiqot universiteti, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers
Behzod B. Ergashev
Toshkent irrigatsiya va qishloq xo‘jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti” Milliy tadqiqot universiteti, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers
Asadbek U. Mamatqulov
Toshkent irrigatsiya va qishloq xo‘jaligini mexanizatsiyalash muhandislari instituti” Milliy tadqiqot universiteti, Tashkent Institute of Irrigation and Agricultural Mechanization Engineers

Лицензия

Как цитировать

Математическое моделирование и расчёт для обеспечения пропорциональности между рабочим колесом и проточной частью центробежных насосов. (2026). Ирригация и мелиорация, 12(2), 11-22. https://doi.org/10.35938/IM-2026-12-00002

Похожие статьи

Вы также можете начать расширеннвй поиск похожих статей для этой статьи.


ISSN 2181-1369 (Online)