Исследование возможности оптимизации насосного агрегата для двух режимов работы, отличных от оптимального

Введение. Исследование факторов, влияющих на виброакустические характеристики насосов, является одним из главных направлений работ в нынешнем насосостроении. Улучшение этих характеристик позволяет не только продлить срок службы насосов за счет снижения уровней вибрации, но и уменьшить уровень шума.

Цель. В рамках данной работы предпринята попытка произвести оптимизацию проточной части многоступенчатого насоса для получения приемлемых виброшумовых характеристик (ВШХ) в двух режимах работы, отличных от оптимального.

Методы. В результате исследования было установлено, что изменение этих параметров в угоду ВШХ отрицательно сказывается на КПД насоса и наоборот. Из-за этого потребуется искать оптимальный баланс между этими параметрами. Оптимизация проводилась с помощью метода исследования пространства параметров с применением ЛП-тау последовательностей. В качестве параметров оптимизации были выбраны следующие элементы: площадь на входе в отвод, угол направляющих лопастей на входе в отвод, ширина рабочего колеса на выходе, угол лопастей рабочего колеса на входе и выходе, угол охвата лопасти в рабочем колесе. В качестве критерия оптимизации было выбрано уменьшение площади под графиком спектра пульсаций давления. Математическая модель была верифицирована по двум произведенным и испытанным ранее вариантам проточных частей. Первый образец имел завышенные показатели спектра ВШХ в области высоких частот, второй же имел завышенные показатели в области низких частот.

Результаты. Составленная математическая модель качественно показала такие же результаты, что позволяет говорить о допустимости ее применения для оптимизации проточных частей насосов.

Заключение. Данная работа будет интересна специалистам в области проектирования лопастных гидромашин.