Закачивание жидкости в закрытый резервуар вихревым насосом

Предложена математическая модель работы вихревого насоса в гидравлической сети. Сравнением уравнений рабочих характеристик вихревых насосов установлено, что линейные напорные характеристики (подача — перепад давления) у вихревых насосов являются подобными. Существует критерий подобия энергетической характеристики (подача — затраченная мощность). Составлено уравнение баланса массы воды в резервуаре, решение которого в общем случае сводится к задаче Коши, не имеющей аналитического решения. Зависимость безразмерной подачи от избыточного давления в резервуаре рассчитана численным методом. В качестве критерия подобия принято отношение гидравлических потерь в трубопроводе при наибольшей теоретической подаче к наибольшему теоретическому перепаду давления. При увеличении диаметра трубопровода в гидравлической сети давление возрастает, что обусловлено уменьшением гидравлических потерь в нем. Но, начиная с определенного диаметра, давление почти не меняется. Это означает, что при таких условиях можно пренебречь гидравлическими потерями в трубопроводе.
EDN: WNXQKE, https://elibrary/wnxqke

Литература

[1] Мешалкин В.П., Гусева Т.В., Малявин А.С. и др. Принципы химической технологии как основа развития международной концепции наилучших доступных технологий. Теоретические основы химической технологии, 2024, т. 58, № 1, с. 8–16, doi: https://doi.org/10.31857/S0040357124010029

[2] Мешалкин В.П. Основы интенсификации и ресурсоэнергоэффективности химико-технологических систем. Смоленск, Принтэкспресс, 2021. 442 c.

[3] Hungerbühler K., Boucher J.M., Pereira C. et al. Chemical products and processes. Springer, 2021. 332 p.

[4] Комиссаров Ю.А., Гордеев Л.С., Вент Д.П. Процессы и аппараты химической технологии. Москва, Юрайт, 2024. 1242 с.

[5] Левочкин П.С., Ромасенко Е.Н., Видишев В.И. и др. Разработка и исследование малорасходной герметичной установки с вихревым насосом. Конверсия в машиностроении, 2006, № 1, с. 28–32.

[6] Жданов И.Л., Хаустов А.И., Сергиевский Э.Д. и др. Расчет течения жидкости в каналах вихревого насоса. Вестник МАИ, 2003, т. 10, № 2. URL: https://vestnikmai.ru/publications.php?ID=32592

[7] Camargo C., García C., Duarte J. et al. Statistical model for characterizing and optimizing peripheral pumps. Ingenier?a y Desarrollo, 2018, vol. 36, no. 1, pp. 18–39, doi: https://doi.org/10.14482/inde.36.1.10939

[8] Левичева О.И., Наумов В.А. Особенности рабочих характеристик вихревых насосов, применяемых в пищевой промышленности. Вестник науки и образования Северо-Запада России, 2021, т. 7, № 4, с. 26–32.

[9] Ахмедова Н.Р., Левичева О.И., Наумов В.А. Критерии подобия установок для перекачивания маловязких пищевых жидкостей вихревыми насосами. Известия КГТУ, 2022, № 66, с. 78–88.

[10] Болдырев А.В., Болдырев С.В., Карелин Д.Л. Влияние профиля лопасти на характеристики вихревого насоса открытого типа с открытым боковым каналом. Вестник ТюмГУ. Физико-математическое моделирование. Нефть, газ, энергетика, 2020, т. 6, № 3, с. 23–37, doi: https://doi.org/10.21684/2411-7978-2020-6-3-23-37

[11] Покусаев М.Н., Букин В.Г., Трифонов А.В. Исследовательские испытания вихревого насоса системы охлаждения забортной водой главного двигателя судна типа «Ярославец». Морские интеллектуальные технологии, 2018, № 4-4, с. 89–93.

[12] Шитохина О.Г., Ананьев Н.А. Исследование влияния размеров отверстий на поверхности ротора вихревого насоса на скорость жидкости в выходном сечении. Наука, техника и образование, 2019, № 1. URL: https://nto-journal.ru/catalog/mashinostroenie/668/

[13] Исаев Н.Ю., Радченко С.А. Исследование влияния формы переводного канала центробежно-вихревого насоса на энергетические характеристики методами гидродинамического моделирования. Гидравлика, 2019, № 8. URL: https://hydrojournal.ru/images/journal/number8/radchenkoisaev.pdf

[14] Wang Y., Zhang F., Yuan S. et al. Influence of cavitation on unsteady vortical flows in a side channel pump. Chin. J. Mech. Eng., 2023, vol. 36, art. 25, doi: https://doi.org/10.1186/s10033-023-00842-4

[15] Каталог периферийных насосов Calpeda T, TP. calpeda.ru: веб-сайт. URL: https://calpeda.ru/production/calpeda-t-tp/ (дата обращения: 17.09.2025).