Повышение эффективности эксплуатации перистальтического насоса линейного типа

В работе проведено исследование влияния на работу перистальтического насоса линейного типа свойств материала его упругой трубки, алгоритма срабатывания выжимных элементов, а также наличия у входного и выходного сечений насоса неровностей в виде чередующихся конфузоров и внезапных расширений. Для исследования влияния перечисленных факторов была проведена серия численных экспериментов с использованием универсального программного обеспечения STAR-CCM+, в котором моделирование работы насоса выполнялось совместным расчетом течения жидкости и упругих деформаций его трубки. В результате проведенных численных экспериментов для ряда значений коэффициента Пуассона было установлено, что для получения наибольшей эффективности материал трубки насоса необходимо подбирать с как можно меньшим коэффициентом Пуассона. Исследование возможных алгоритмов срабатывания выжимных элементов насоса показало, что для получения наибольшего коэффициента полезного действия режим работы насоса следует выбирать в соответствии с конструкцией привода. Для привода, в котором энергия затрачивается только на перемещение выжимных элементов, предпочтителен режим, в котором первые выжимные элементы дольше удерживают трубку в сжатом состоянии, что обеспечивает большее значение подачи. Для привода, в котором энергия тратится на поддержание трубки в сжатом состоянии, предпочтителен режим, в котором задержка возвращения выжимного элемента в исходное состояние минимальна. В результате изучения влияния участков с неровностями было получено, что применение высоты и шага неровностей, при которых отношение сопротивлений этих участков при прямом и обратном течении оптимально, приводит к уменьшению подачи и давления насоса.

перистальтический насос, ламинарное течение, вычислительная гидродинамика, нестационарное течение