Перекачивание жидкости с использованием водокольцевого вакуумного насоса

Рассмотрены особенности моделирования этапов перекачивания жидкости с использованием водокольцевого вакуумного насоса, например, в энергетических установках и технологических аппаратах. Определение характеристик различных процессов при перекачивании жидкости с использованием вакуума является актуальной задачей, так как точность прогнозирования перемещения объектов в потоках не может быть повышена без решения проблем, связанных с расчетом гидравлических и энергетических характеристик работы насосной установки в сети. В качестве аппроксимирующих функций при расчете рабочих характеристик водокольцевого вакуумного насоса использованы кубические сплайн-функции. Рассмотрена динамика изменения давления в рабочей емкости при работе насоса ELRS-5 для различных значений коэффициента утечки. Получены решения задачи Коши численным методом. Приведены результаты расчета динамики процесса перекачивания жидкости в рабочую емкость при различных значениях времени создания вакуума. С ростом времени расход жидкости быстро достигает максимального значения, а затем падает с уменьшением перепада давления. Максимальное значение расхода тем выше, чем больше время.

Литература

[1] Zhang R.H., Guo G.Q. Experimental study on gas-liquid transient flow in liquid-ring vacuum pump and its hydraulic excitation. Vacuum, 2020, vol. 171, no. 109025, doi: 10.1016/j.vacuum.2019.109025

[2] Salakhov R., Ermakov A., Khismatullin R. Researching of a vacuum pump system based on the numerical computations. Amazonia investiga, 2019, vol. 8, iss. 23, pp. 286–298.

[3] Rodionov Y.V., Selivanov Y.T., Nikitin D.V., Sychev M.V., Kombarova P.V. Novel Construction of Liquid Ring Vacuum Pumps. Chemical and petroleum engineering, 2019, vol. 55, iss. 5–6, pp. 473–479, doi: 10.1007/s10556-019-00648-z

[4] Chen G.J., He S.P. Modeling Fluid Flow and Carbon Removal in the Ruhrstahl–Heraeus Reactor: Considering the Pumping Process. Industrial & engineering chemistry research, 2019, vol. 58, iss. 40, pp. 18855–18865, doi: 10.1021/acs.iecr.9b03932

[5] Ehrke G., Mendelevitch B., Boscary J., Li C., Sellmeier O., Stadler R., McNeely P., Schauer F. Design and manufacturing of the Wendelstein 7-X cryo-vacuum pump. Fusion engineering and design, 2019, vol. 146, pt. B, pp. 27570–2760, doi: 10.1016/j.fusengdes.2019.05.020

[6] Li C., Zhang P.X., Wang D.Y., Song M., Ma T., Ma P., Ge Z.F. Cooling Unit for the 500 kV Saturated Iron Core Fault Current Limiter. IEEE transactions on applied superconductivity, 2019, vol. 29, iss. 5, no. 5602805, doi: 10.1109/TASC.2019.2897714

[7] Кутья О.В. Преимущества эксплуатации вакуумных водокольцевых насосов. Вестник Харьковского национального технического университета сельского хозяйства, 2011, вып. 110, с. 69–73.

[8] Герасимова О.А., Карасева Т.Н., Радкевич Е.В. Экспериментальное исследование энергосберегающего привода водокольцевого вакуумного насоса. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2016, № 1(21), с. 168–181. URL: http://www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb13-rec400-field6.pdf (дата обращения 20 декабря 2019).

[9] Шилин В.А., Герасимова О.А. Теоретические исследования работы водокольцевого вакуумного насоса. Научный журнал Российского НИИ проблем мелиорации, 2015, № 1(17), с.142–158. URL: http://www.rosniipm-sm.ru/dl_files/udb_files/udb4-rec798-field12.pdf (дата обращения 20 декабря 2019).

[10] Вакуумные решения для химической промышленности. URL: https://www.intech-group.ru/upload/2058–Chemical%20process%20industry%20brochure_LR.pdf (дата обращения 20 декабря 2019).

[11] Шатохин В.Л., Шестак В.П. Вакуумная техника. Москва, НИЯУ МИФИ, 2010. 84 с.

[12] Кеменов В.Н., Нестеров С.Б. Вакуумная техника и технология. Москва, Изд-во МЭИ, 2002. 84 с.

[13] ERSTVAK. Catalogs of the equipment. Water ring vacuum pumps. URL: https://erstvak.com/catalog/ (дата обращения 20 декабря 2019).

[14] Великанов Н.Л., Наумов В.А. Динамические характеристики вакуумных насосов и компрессоров рыбонасосных установок. Рыбное хозяйство, 2019, № 1, с. 79–83.

[15] Fox J.A. Hydraulic analysis of unsteady flow in pipe networks. London, Macmillan Press Ltd., 1977. 234 p.