Экспериментальное исследование вихревого гидродиода прямозубого роторного насоса

Прямозубые роторные насосы, обладающие простотой конструкции и высокими рабочими характеристиками, особенно эффективны в системах, где требуется сочетание высокого давления и хорошей всасывающей способности. Сделана попытка обоснования целесообразности проектирования новой конструкции прямозубого роторного насоса с применением в качестве распределительных органов вихревых гидродиодов. Рассмотрены новая конструкция вихревого гидродиода, его математическая модель и результаты численных и экспериментальных исследований. Проведено сопоставление данных численного моделирования и экспериментального исследования, по результатам которого установлено, что диодность спроектированного гидродиода выше 1,5. Максимальное отклонение данных численного эксперимента от натурного, выявленное при давлении 60 кПа, составило 4,6 %, а средняя погрешность — не более 5,5 %. Проверка на адекватность разработанной математической модели для метода конечных объемов показала, что ее можно использовать для расчета рабочих процессов в разработанном вихревом гидродиоде.
EDN: AWOEDC, https://elibrary/awoedc

Литература

[1] Саламех А., Яковенко А.В. Поршневые насосы. Globus: Технические науки, 2022, т. 8, № 1, с. 30–31.

[2] Должикова Н.Н., Должиков В.В., Краснов И.Н. и др. Обзор конструкций роторно-поршневых аксиальных и радиальных объемных гидромашин. Молодая наука аграрного Дона: традиции, опыт, инновации, 2020, № 4, с. 22–25.

[3] Габбасов Б.М., Рыбаков А.Н., Шайхисламов А.Р. Методика расчета параметров и выбора высоконапорных поршневых шламовых насосов для транспортирования шахтного шлама. Актуальные проблемы современной науки, техники и образования, 2022, т. 13, № 1, с. 10–13.

[4] Załuski P. Influence of fluid compressibility and movements of the swash plate Axis of rotation on the volumetric efficiency of axial piston pumps. Energies, 2022, vol. 15, no. 1, art. 298, doi: https://doi.org/10.3390/en15010298

[5] Stryczek J., Stryczek P. Synthetic approach to the design, manufacturing and examination of gerotor and orbital hydraulic machines. Energies, 2021, vol. 14, no. 3, art. 624, doi: https://doi.org/10.3390/en14030624

[6] Зуевский В.А., Климюк Д.О., Шемберев И.А. Причины потери работоспособности шестеренчатого насоса и методы их устранения. Технический сервис машин, 2020, № 3, с. 98–107, doi: https://doi.org/10.22314/2618-8287-2020-58-3-98-107

[7] Созинова Д.Н., Фомина Е.Е., Гуськов М.А. и др. Анализ риска при эксплуатации насосного оборудования. Химия и технология топлив и масел, 2020, № 2, с. 31–34.

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

[9] Grigor’ev A.V., Nesterenko G.A. Features of the design of a valveless spur pump. Chem. Petrol. Eng., 2020, vol. 55, no. 11-12, pp. 996–1002, doi: https://doi.org/10.1007/s10556-020-00726-7

[10] 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

[11] Кайгородов С.Ю. Экспериментальное подтверждение возможности применения гидравлического диода в линии нагнетания прямозубого роторного насоса. Вестник машиностроения, 2020, № 4, с. 56–58, doi: https://doi.org/10.36652/0042-4633-2020-4-56-58

[12] Shcherba V.E., Kaigorodov S., Pavlyuchenko 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 E.A., 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] Морковцев Н.П., Левит Д.И. Моделирование, автоматизация и математическая обработка результатов физического эксперимента. Труды Братского государственного университета. Сер. Естественные и инженерные науки, 2024, т. 1, с. 107–110.

[15] Поликанов М.В., Кочнева М.В., Полывяный Ю.В. и др. Результаты экспериментальных исследований в лабораторных условиях масляного пресса со шнеком с линейно уменьшающимся межвитковым объемом. Нива Поволжья, 2025, № 2, ст. 3007, doi: https://doi.org/10.36461/NP.2025.74.2.021