Прямозубый роторный насос с вихревым гидродиодом

Предложено новое техническое решение по модернизации прямозубого роторного насоса, где традиционное клапанное распределение рабочей жидкости заменено гидродиодным. В качестве альтернативного элемента распределения выступает вихревой гидродиод. Проведен комплексный анализ влияния геометрических параметров на диодность гидродиода. Установлено, что при оптимизации параметров гидродиода приоритетное значение имеют диаметр отверстий сопловых трубок и их количество. На основе численного моделирования выявлен оптимальный вариант конструкции вихревого гидродиода с максимальной диодностью Д = 1,618. Полученные результаты могут быть использованы для проектирования гидродиодов такого типа.
EDN: BHCLJZ, https://elibrary/bhcljz

Литература

[1] Шайдаков В.В., Шестакова Е.В., Чернова К.В. и др. Перспективы бесклапанных объемных насосов. Строительство нефтяных и газовых скважин на суше и на море, 2021, № 7, с. 49–53, doi: https://doi.org/10.33285/0130-3872-2021-7(343)-49-53

[2] Бобошко Д.С., Полешкин М.С. Повышение эффективности объемных насосов систем тепло- и водоснабжения. Машиностроительные технологические системы. Сб. тр. Меж. науч.-тех. конф. Ростов-на-Дону, ДГТУ, 2022, с. 332–334.

[3] Bordyug A.S. Model of information and measuring control system of centrifugal cargo pump on a chemical tanker of the Ivan Poddubny type. Вестник Астраханского государственного технического университета. Сер. Морская техника и технология, 2023, № 4, с. 96–103, doi: https://doi.org/10.24143/2073-1574-2023-4-96-103

[4] Григорьев А.В., Щерба В.Е., Калашников Б.А. и др. Экспериментальные исследования прямозубого роторного насоса. Омский научный вестник, 2012, № 2, с. 152–156.

[5] Grigor’ev A.V., Shcherba V.E., Bolshtyanskii A.P. Mathematical modeling of the working processes in a bicylindrical spur gear pump. Chem. Petrol. Eng., 2015, vol. 51, no. 1–2, pp. 113–121, doi: https://doi.org/10.1007/s10556-015-0009-0

[6] Семенов С.Е. Анализ силовых факторов, влияющих на процесс посадки клапана объемного насоса на седло. Гидравлика, 2019, № 8. URL: https://hydrojournal.ru/images/JOURNAL/NUMBER8/Semenov.pdf

[7] Андреева Е.В. Результаты исследований показателей работы объемного молочного насоса. Инженерно-техническое обеспечение АПК. Реферативный журнал, 2003, № 1, с. 263.

[8] Щерба В.Е., Дорофеев Е.А. Определение диапазонов основных эксплуатационных параметров поршневой гибридной энергетической машины с регенеративным теплообменом. Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 2022, № 11, с. 69–77, doi: https://doi.org/10.18698/0536-1044-2022-11-69-77

[9] Спиридонов Е.К., Хабарова Д.Ф. Расчетная модель и характеристики бесклапанного поршневого насоса одностороннего действия. Вестник ЮУрГУ. Сер. Машиностроение, 2014, № 4, с. 13–22.

[10] Иващук И.А., Хабарова Д.Ф., Спиридонов Е.К. Методика расчета зависимости диодности диффузорных диодов как органов распределения поршневых насосов от числа Рейнольдса. Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. XXIV Межд. науч.-тех. конф. студентов и аспирантов. Москва, Мир науки, 2020, с. 108–115.

[11] Pavlyuchenko Е.А., Grigoriev A.V., Kaigorodov S.Yu. et al. Aspects of the numerical simulation of high-diode vortex hydrodiodes. Chem. Petrol. Eng., 2023, vol. 59, no. 4, pp. 340–346, doi: https://doi.org/10.1007/s10556-023-01247-9

[12] Shcherba V.E., Kaigorodov S., Dorofeev E. et al. Development and research of diaphragm hydrolic diode for positive displacement pumps. Mech. Based Des. Struct. Mach., 2025, vol. 53, no. 1, pp. 702–721, doi: https://doi.org/10.1080/15397734.2024.2374452

[13] Pavlyuchenko Е.А., Kaigorodov S.Yu., Shcherba V.E. High-diodeness vortex hydrodiode. Chem. Petrol. Eng., 2023, vol. 59, no. 3-4, pp. 347–352, doi: https://doi.org/10.1007/s10556-023-01248-8

[14] Sekacheva A., Noskov A., Pastukhova L. et al. Selection of turbulence model in ANSYS CFX for investigation of turbulent noise and vibration occurring in interscapular space of the centrifugal turbine. Akustika, 2021, vol. 41, pp. 137–149.

[15] Дорофеев Е.А. Расчет нестационарного течения жидкости в гладком концентричном щелевом уплотнении поршневой гибридной энергетической машины объемного действия. Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика. Современное состояние и перспективы развития. Сб. ст. XII Всерос. науч.-тех. конф. Санкт-Петербург, Политех-Пресс, 2022, с. 249–256, doi: https://doi.org/10.18720/SPBPU/2/id22-184

[16] Маликов З.М., Назаров Ф.Х. Исследование моделей турбулентности для расчета сильно закрученного потока в резко расширяющемся канале. Компьютерные исследования и моделирование, 2021, т. 13, № 4, с. 793–805, doi: https://doi.org/10.20537/2076-7633-2021-13-4-793-805

[17] Сокирко К.Н., Павлюченко Е.А., Цветков И.В. Анализ влияния основных геометрических параметров вихревого гидродиода на его параметры. Совершенствование систем эксплуатации и восстановления вооружения и военной техники. Роль качества подготовки военных специалистов технического обеспечения. Мат. XII Всерос. науч.-практ. конф. Омск, ОАБИИ, 2024, с. 277–284.