Реферат: Малогабаритна вихорева турбіна як привід гідродинамічного очисника в’язких рідин

Для порівняння результатів експериментальних і теоретичних досліджень були побудовані моментні характеристики приводу та очисника, які зображені на рис. 10. Перетинання характеристик приводу з характеристикою очисника дозволило визначити справжню швидкість обертання фільтроелемента. Відносна похибка визначення кутової швидкості обертання фільтроелемента очисника теоретичним та експериментальним способами склала не більш 20–25%.

Рис. 9 – Універсальна характеристика приводу вихоревого типу

Рис. 10 – Графік

Висновки

1. Виконаний аналіз існуючих конструкцій вихоревих машин підтвердив, що найбільш раціональною як привід роторного гідродинамічного очисника є малогабаритна ВТ, яка має РК закритого типу з бічним розташуванням каналу круглого перерізу та плоскими радіальними лопатками. Отриманий привод компактний, простий у виготовленні, має відносно низьку вартість і достатній для роботи ККД.

2. Використання теорії турбулентних струменів дозволило зробити удосконалення теорії робочого процесу ВТ з бічним каналом, яка визначає процес перетворення гідравлічної енергії РР у механічну, котра знімається з вихідного вала турбіни. Крутний момент, який утворюється при цьому на РК, умовно поділений на дві складові: активний і реактивний моменти, що надалі забезпечило можливість створення розрахункової схеми ВТ.

3. Розроблена модель течії рідини у каналі ВТ надала такі можливості: більш детально розглянути процес утворення поперечних вихрів у міжлопатковому просторі РК, вивчити їхній вплив на роботу ВТ; визначити основні параметри циркуляційної зони (повна довжина циркуляційної зони, довжина першої ділянки, положення лінії нульових значень подовжньої швидкості, розподіл швидкостей та інше); теоретичним шляхом визначити раціональний крок розміщення лопаток на РК. Отримані результати можуть бути використані при проектуванні ВТ, а також у галузі насособудування та компресоробудування.

4. Для малогабаритної ВТ з бічним каналом отримані теоретичні залежності, які описують силову взаємодію потоку РР з лопатками РК. Їхнє використання дозволило створити розрахункову схему по визначенню вихідних параметрів ВТ з урахуванням гідравлічних, механічних та об'ємних втрат, а також врахувати вплив соплового апарата на роботу ВТ.

5. Розроблена інженерна методика розрахунку параметрів роторного гідродинамічного очисника з гідравлічним приводом вихоревого типу дозволяє ефективно виконувати увесь цикл проектування (починаючи з визначення геометричних розмірів ВТ і закінчуючи визначенням вихідних параметрів очисника). На основі аналізу експериментальних даних отримані практичні рекомендації, які можуть бути використані при проектуванні ВТ з сопловим апаратом. Вони подані у вигляді діапазону зміни основних геометричних параметрів ВТ і соплового апарата. Визначено верхню межу значення кінематичної в'язкості РР, до якої доцільно експлуатувати ВТ.

6. Проведені експериментальні дослідження роботи гідравлічного приводу вихоревого типу у якості рушія фільтроелемента гідродинамічного очисника підтвердили правильність отриманих науково-методичних результатів. Відносна похибка між теоретичними та експериментальними визначеннями частоти обертання фільтроелемента очисника склала не більш 20–25%.

Список опублікованих праць з теми дисертації

1. Чебан В.Г. О возможности использования вихревых движителей в роторных гидродинамических фильтрах // Сборник научных трудов ДГМИ. –Алчевск: ДГМИ, выпуск 11, 2000. – С. 32–35.

2. Чебан В.Г. Рабочий процесс вихревой турбины // Сборник научных трудов ДГМИ. –Алчевск: ДГМИ, выпуск 12, 2000. – С. 92–97.

3. Чебан В.Г. Влияние поперечных вихрей на работу вихревой турбины // Вісник Сумського державного університету. Серія: Технічні науки (Машинобудування), №9 (30) – 10 (31).-Суми: Вид-цтво СумДУ, 2001.-С. 195–201.

4. Финкельштейн З.Л., Чебан В.Г. Пути совершенствования проектирования вихревых турбин // Технологии в машиностроении: Вестник НТУ «ХПИ». Сборник научных трудов. Выпуск 129, Ч. 1. –Харьков: НТУ «ХПИ», 2001. – С. 105–112.

5. Чебан В.Г. Перспективы использования вихревой турбины и ее основных теоретических положений в горной промышленности // Сборник научных трудов, посвященный 45-летию ДГМИ, «Перспективы развития угольной промышленности в XXI веке».-Алчевск: ДГМИ, 2002.-С. 256–261.

6. Деклар. пат. 50923 А Україна, МКИ F 04 D 5/00. Вихорева турбіна / В.Г. Чебан. – №2001053611; Заявл. 29.05.2001; Опубл. 15.11.2002. Бюл. №11. – 2 с.

Анотація

Чебан В.Г. Малогабаритна вихорева турбіна як привід гідродинамічного очисника в’язких рідин. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук зі спеціальності 05.05.17 – «Гідравлічні машини та гідропневмоагрегати». – Сумський державний університет, Суми, 2004.

Дисертація присвячена питанню створення гідравлічного приводу вихоревого типу для роторного гідродинамічного очисника, який працює у вибухо-вогненебезпечних середовищах та в умовах стиснутого простору. Як привід гідродинамічного очисника вихорева турбіна застосована вперше. Відмітними рисами цієї вихоревої турбіни є: по-перше, малі розміри проточної частини; по-друге, робота на в’язких робочих рідинах.

Теоретичні дослідження довели, що велику роль у робочому процесі вихоревої турбіни мають поперечні вихри. Для визначення причини утворення поперечного вихору та його параметрів розроблена модель течії рідини в поперечній площині каналу вихо