Study of dependence of lubrication layer thickness in a plain thrust bearing of a sealed pump with a magnetic clutch on area of the working wheel equalizing holes

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Nowadays, using sealed pumps for transferring various liquids is widespread. Increasing the service life and operation reliability of sealed pumps with a magnetic clutch is a relevant technical task.

AIM: Search for relatively simple ways of increasing the service life and operation reliability of sealed pumps with a magnetic clutch, in particular, study of influence of area of the working wheel equalizing holes on lubrication layer thickness in a thrust bearing.

METHODS: In the mathematical model, the diagram of forces acting at a rotor of a centrifugal pump with hydrostatic bearings operating with the transferred liquid was analyzed and the equilibrium equation was obtained. The influence of such centrifugal pump geometric parameters as area of the working wheel equalizing holes on lubrication layer thickness in a thrust hydrostatic bearing was taken into account in the calculation.

RESULTS: In the paper’s conclusion, there is dependency graph of lubrication layer thickness in a thrust bearing on area of the working wheel equalizing holes. As it is shown in the graph, the axial force is quite sensible to area of an equalizing hole of a centrifugal pump working wheel.

CONCLUSION: The practical value of the study lies in the formulated influence of area of the working wheel equalizing holes on lubrication layer thickness in a thrust bearing of a centrifugal pump, given in the paper’s conclusion.

About the authors

Dmitry B. Pavlovsky

Bioproekt

Email: pavlovskiy.dmb@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-1879-4747

Head of Department

Russian Federation, Moscow

Alexey I. Petrov

Bauman Moscow State Technical University

Email: alex_i_petrov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8048-8170
SPIN-code: 7172-0320

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor of the Hydromechanics, Hydromachines and Hydro-Pneumoautomatics Department

Russian Federation, Moscow

Alexander A. Protopopov

Bauman Moscow State Technical University

Author for correspondence.
Email: proforg6@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6069-7730
SPIN-code: 4175-5118

Cand. Sci. (Phys. and Math.), Associate Professor of the Hydromechanics, Hydraulic machines and Hydropneumoautomatics Department

Russian Federation, Moscow

References

  1. Cheremushkin V, Polyakov A. Optimization of the output device of a disk pump for high viscous fluid. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012001. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012001
  2. Isaev N, Valiev T, Morozova E, et al. Optimization of a radial guide device with a no-vane transfer channe. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012009. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012009
  3. Abramov K. Study of multi-stage centrifugal pump guide vanes in a package of hydrodynamic simulating STAR CCM+. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012013. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012013
  4. Boyarshinova A, Lomakin V, Petrov A. Comparison of various simulation methods of a two-phase flow in a multiphase pump. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012014. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012014
  5. Saprykina M, Lomakin V. The evaluation of the effect of gas content on the characteristics of a Centrifugal Pump. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012017. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012017
  6. Boyarshinova A, Lomakin V, Petrov A. Comparison of various simulation methods of a two-phase flow in a multiphase pump. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012028. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012028
  7. Martynyuk A, Petrov A, Kuleshova M. Comparative analysis of the use of the spiral and bladed stators in a compact high-speed centrifugal pump with hydrodynamic modeling methods. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2019;589:012029. doi: 10.1088/1757-899X/589/1/012029
  8. Shin D-C, Morimoto Y, Sawayama J, et al. Centrifuge-based step emulsification device for simple and fast generation of monodisperse picoliter droplets. Sensors and Actuators B: Chemical. 2019;301. doi: 10.1016/j.snb.2019.127164
  9. Si Q, Bois G, Liao M, et al. A comparative study on centrifugal pump designs and two-phase flow characteristic under inlet gas entrainment conditions. Energies. 2020;13(1):65. doi: 10.3390/en13010065
  10. Lai F, Wang Y, Ei-Shahat S, et al. Numerical study of solid particle erosion in a centrifugal pump for liquid-solid flow. Journal of Fluids Engineering. 2019;141(12). doi: 10.1115/1.4043580
  11. Jia X-Q, Cui B-L, Zhu Z-C, et al. Experimental investigation of pressure fluctuations on inner wall of a centrifugal pump. International Journal of Turbo and Jet Engines. 2019;36(4):401-410. doi: 10.1515/tjj-2016-0078
  12. Guo C, Wang J, Gao M. A numerical study on the distribution and evolution characteristics of an acoustic field in the time domain of a centrifugal pump based on powell vortex sound theory. Appl. Sci. 2019;9(23):5018. doi: 10.3390/app9235018
  13. Wang L, Lu J, Liao W, et al. Numerical simulation of the tip leakage vortex characteristics in a semi-open centrifugal pump. Appl. Sci. 2019;9(23):5244. doi: 10.3390/app9235244
  14. Kim H, Posa A, Nerg J, et al. Analysis of electromagnetic excitations in an integrated centrifugal pump and permanent magnet synchronous motor. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2019;34(4):1759-1768. doi: 10.1109/TEC.2019.2935785
  15. Guo C, Gao M, Wang J, et al. The effect of blade outlet angle on the acoustic field distribution characteristics of a centrifugal pump based on powell vortex sound theory. Applied Acoustics. 2019;155:297-308. doi: 10.1016/j.apacoust.2019.05.031
  16. Cherkassky VM. Pumps, fans, compressors. Moscow: Energiya; 1977.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Simplified principal layout of a sealed pump.

Download (269KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Diagram of forces acting at a rotor.

Download (27KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Principal layout of a working wheel with two groove seals and equalizing holes.

Download (48KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Liquid pressure distribution field near the magnetic clutch.

Download (82KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of lubrication layer thickness in a thrust bearing on area of the working wheel equalizing holes.

Download (81KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2023 Eco-Vector

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».