Научная статья на тему 'ДИАГРАММЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СУДОВЫХ ВАКУУМНЫХ РЫБОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК'

ДИАГРАММЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СУДОВЫХ ВАКУУМНЫХ РЫБОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

CC BY
16
9
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВАКУУМНЫЕ РЫБОНАСОСНЫЕ УСТАНОВКИ / ДИАГРАММЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ / ВОДОКОЛЬЦЕВЫЕ КОМПРЕССОРНЫЕ МАШИНЫ / ПЕРЕПАД УРОВНЕЙ / РЕГРЕССИОННЫЕ МОДЕЛИ

Аннотация научной статьи по химическим технологиям, автор научной работы — Наумов Владимир Аркадьевич

Выполнен анализ размещенных в открытом доступе компанией Samson Pumps диаграмм производительности судовых вакуумных рыбонасосных установок на базе водокольцевых компрессорных машин Ocean Master. Диаграммы представляют собой зависимости расхода водорыбной смеси от приведенного перепада уровней при различных значениях частоты вращения ротора для двух этапов работы установки. Эти экспериментальные зависимости хорошо аппроксимируются многочленами 3-го порядка во всей области допустимых значений аргументов. Расчет значений скорректированных индексов детерминации показал, что при частоте вращения ротора 20 с-1 и более степень многочлена можно понизить до второй. Построены контурные графики производительности вакуумных рыбонасосных установок на каждом из этапов их работы. По этим графикам можно определить значения аргументов для заданной подачи. Они позволили установить область аргументов, в которых установка не будет работать. На основе регрессионных моделей получена формула для определения производительности вакуумных рыбонасосных установок за полный цикл работы. Установлено, что наибольшая производительность исследованных вакуумных рыбонасосных установок, указанная в технической документации, относится к отдельным этапам их работы. В реальных условиях производительность за полный цикл работы может составлять 5-10 % от нее. Полученные аналитические выражения могут быть использованы при практическом применении диаграмм производительности вакуумных рыбонасосных установок с учетом гидравлических потерь напора в трубопроводе.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PERFORMANCE DIAGRAMS OF MARINE VACUUM FISH PUMPING UNITS

The article presents the analysis of performance diagrams of marine vacuum fish-pumping units based on Ocean Master water-ring compressor machines published in the domain by Samson Pumps. The diagrams represent the dependence of the flow rate of the water-fish mixture on the given level difference at different values of the rotor speed for two stages of the plant operation. These experimental dependences are well approximated by 3rd-order polynomials over the entire range of acceptable argument values. The calculation of the values of the adjusted determination indices showed that at a rotor speed of 20 s-1 or more the degree of the polynomial can be reduced to the second power. Contour graphs of the performance of vacuum fish pumping units at each stage of their operation were constructed. The argument values for a given feed can be determined from these graphs. They allowed to set the scope of arguments in which the unit would not work. The formula for the performance of vacuum fish pumping units for the full cycle of operation is obtained on the basis of regression models. The maximal performance of the investigated vacuum fish-pumping units indicated in the technical documentation refers to the individual stages of their operation. The performance for a full cycle of work in real conditions can be 5-10 % of the maximum. The obtained analytical expressions can be used in the practical application of performance diagrams of vacuum fish-pumping units, taking into account the hydraulic head losses in the pipeline.

Текст научной работы на тему «ДИАГРАММЫ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ СУДОВЫХ ВАКУУМНЫХ РЫБОНАСОСНЫХ УСТАНОВОК»

Научная статья УДК 621.526:639.2.061

https://doi.org/10.24143/2073-5529-2022-1-39-46

Диаграммы производительности судовых вакуумных рыбонасосных установок

Владимир Аркадьевич Наумов

Калининградский государственный технический университет, Калининград, Россия, van-old@mail.ru

Аннотация. Выполнен анализ размещенных в открытом доступе компанией Samson Pumps диаграмм производительности судовых вакуумных рыбонасосных установок на базе водокольцевых компрессорных машин Ocean Master. Диаграммы представляют собой зависимости расхода водорыбной смеси от приведенного перепада уровней при различных значениях частоты вращения ротора для двух этапов работы установки. Эти экспериментальные зависимости хорошо аппроксимируются многочленами 3-го порядка во всей области допустимых значений аргументов. Расчет значений скорректированных индексов детерминации показал, что при частоте вращения ротора 20 с-1 и более степень многочлена можно понизить до второй. Построены контурные графики производительности вакуумных рыбонасосных установок на каждом из этапов их работы. По этим графикам можно определить значения аргументов для заданной подачи. Они позволили установить область аргументов, в которых установка не будет работать. На основе регрессионных моделей получена формула для определения производительности вакуумных рыбонасосных установок за полный цикл работы. Установлено, что наибольшая производительность исследованных вакуумных рыбонасосных установок, указанная в технической документации, относится к отдельным этапам их работы. В реальных условиях производительность за полный цикл работы может составлять 5-10 % от нее. Полученные аналитические выражения могут быть использованы при практическом применении диаграмм производительности вакуумных рыбонасосных установок с учетом гидравлических потерь напора в трубопроводе.

Ключевые слова: вакуумные рыбонасосные установки, диаграммы производительности, водокольцевые компрессорные машины, перепад уровней, регрессионные модели

Благодарности: работа выполнена в рамках государственного задания на НИОКР.

Для цитирования: Наумов В. А. Диаграммы производительности судовых вакуумных рыбонасосных установок // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Рыбное хозяйство. 2022. № 1. С. 39-46. https://doi.org/10.24143/2073-5529-2022-1-39-46.

Original article

Performance diagrams of marine vacuum fish pumping units

Vladimir A. Naumov

Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad, Russia, van-old@mail.ru

Abstract. The article presents the analysis of performance diagrams of marine vacuum fish-pumping units based on Ocean Master water-ring compressor machines published in the domain by Samson Pumps. The diagrams represent the dependence of the flow rate of the water-fish mixture on the given level difference at different values of the rotor speed for two stages of the plant operation. These experimental dependences are well approximated by 3rd-order polynomials over the entire range of acceptable argument values. The calculation of the values of the adjusted determination indices showed that at a rotor speed of 20 s-1 or more the degree of the polynomial can be reduced to the second power. Contour graphs of the performance of vacuum fish pumping units at each stage of their operation were constructed. The argument values for a given feed can be determined from these graphs. They allowed to set the scope of arguments in which the unit would not work. The formula for the performance of vacuum fish pumping units for the full cycle of operation is obtained on the basis of regression models. The maximal performance of the investigated

© Наумов В. А., 2022

vacuum fish-pumping units indicated in the technical documentation refers to the individual stages of their operation. The performance for a full cycle of work in real conditions can be 5-10 % of the maximum. The obtained analytical expressions can be used in the practical application of performance diagrams of vacuum fish-pumping units, taking into account the hydraulic head losses in the pipeline.

Keywords: vacuum fish-pumping units, performance diagrams, water-ring compressor machines, level difference, regression models

Acknowledgement. The work was carried out within the framework of the state assignment for R&D.

For citation: Naumov V. A. Performance diagrams of marine vacuum fish pumping units. Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Fishing Industry. 2022;1:39-46. (In Russ.) https://doi.org/10.24143/2073-5529-2022-1-39-46.

Состояние проблемы

Механизация и автоматизация играют важную роль в совершенствовании технологии добычи рыбы, в управлении рыбохозяйственными системами [1, 2]. С этой целью для механизированной выборки улова уже давно используются насосы различных типов, в первую очередь, центробежные рыбонасосы (ЦРН). Центробежные рыбонасосы обладают высокой надежностью, производительностью и энергетической эффективностью [1, 3]. Однако в ЦРН часто наблюдается отрыв жаберных крышек и голов, срыв кожи, причем с увеличением частоты вращения ротора (ЧВР) механические повреждения возрастают [1]. Поэтому во многих странах ЦРН заменены на осевые рыбонасосы (ОРН) либо вакуумные рыбона-сосные установки (ВРУ).

Осевые рыбонасосы повреждают рыбу не мно-| гим менее ЦРН. В работе [4] был разработан ме-| тод проектирования ОРН, который включает ал-& горитмы вычислительной гидродинамики и эмпи-g рическую модель повреждаемости рыбы лопастя-§ ми. Было предложено усовершенствовать кон-g струкцию лопастей рабочего колеса существующего ОРН с целью снижения повреждаемости

5 рыбы при одновременном контроле ее гидроди-s намических характеристик. Для обеспечения по-

6 ведения потока, благоприятного для транспорти-™ ровки рыбы, потребуются специальные измене-Sa ния конструкции. Авторы [4] утверждают, что S рабочие характеристики ОРН ухудшились незна-g чительно. Они остались приемлемыми для прак-

0

§ тического применения ОРН при перекачивании

g некрупной рыбы, но повреждаемость крупной

® рыбы в таких ОРН практически не уменьшилась.

1 Компания Environmental Technologies Inc раз-^ работала ВРУ SilkStream [5] на базе водоструйного

3 насоса. В первую очередь такие установки предна-§ значены для перекачивания крупной живой рыбы. ^ Они обеспечивают непрерывный поток водорыб-

4 ной смеси (ВРС), исключающий стресс и гибель ^ рыбы, как в ВРУ бочечного типа [6]. Вакуумные и рыбонасосные установки SilkStream используют ^у и для механизированной выборки улова. Но они я

не всегда могут обеспечить характеристики, необходимые в промысловых условиях, к тому же отличаются весьма низким КПД.

Целый ряд компаний, как российских, так и зарубежных, занимаются производством и совершенствованием ВРУ бочечного типа [5, 7-9]. Их отличительная особенность - работа в два этапа. На первом этапе водокольцевая компрессорная машина (ВКМ) создает разряжение в буферной емкости (бочке), куда всасывается ВРС. На втором этапе ВКМ работает в режиме компрессора и вытесняет ВРС из бочки в трюм судна, предназначенный для хранения рыбы. Таким же образом ВРУ транспортируют ВРС из трюма на береговое предприятие.

В [10, 11] в рамках гидравлического подхода разработан метод расчета производительности ВРУ Q (м3/с), который опирается на моделирование рабочих характеристик ВКМ [12]. Установлено, что величина Q зависит от большого количества факторов, в том числе от высоты всасывания и нагнетания, длины и диаметра трубопровода, ЧВР ВКМ, объема буферной емкости и пр., причем некоторые из значимых факторов можно найти только экспериментально, например коэффициент утечки воздуха из вакуумной системы [13]. Такой подход целесообразен при проектных расчетах ВРУ. В данной статье рассматривается иная ситуация.

Компания Samson Pumps (Дания) [9] в 2019 г. начала размещать в открытом доступе диаграммы производительности вакуумных рыбонасосных систем на базе своих ВКМ серии Ocean Master (ОМ), устанавливаемых на промысловых судах. Технические параметры этих ВРУ приведены в табл. 1, где Q„ - максимальная производительность ВРУ; щ, n2 - минимально и максимально допустимая ЧВР ВКМ соответственно; pi - минимальное абсолютное давление, которое может создать ВКМ при откачке воздуха; p2 - максимальное абсолютное давление, которое может создать ВКМ на этапе вытеснения; m - масса ВКМ без трубопровода и буферной емкости.

Таблица 1 Table 1

Технические параметры вакуумных рыбонасосных установок на базе водокольцевой компрессорной машины (ВКМ) серии Ocean Master*

Technical parameters of vacuum fish units based on ring compressor machine (ВКМ) Ocean Master series

Марка ВКМ 0м, м3/с n1, с 1 n2, с 1 p1, кПа p2, кПа m, кг

0М-250 0,086 20 30 15 300 87

0М-450 0,133 20 30 15 300 120

0М-700 0,233 13,3 30 15 400 217

0М-1000 0,306 13,3 30 15 400 253

* Составлено по [9].

На Интернет-ресурсе [9] приведен пример использования ВРУ ОМ на одном из самых больших датских рыболовных судов «Асбьерн» (Asbj0m). Указано, что рефрижераторные емкости судна вместимостью 2 600 м3 ВРС разгружаются в порту с помощью 4-х ВРУ на базе 0М-1000 за 10-11 ч, что соответствует технологической производительности 0,018 м3/с на одну насосную установку, тогда как указанная в технической документации максимальная производительность 0М-1000 (см. табл. 1) в 17 раз больше. Причина такого расхождения в том, что в технической документации указывается Qм для условий равенства нулю приведенного перепада высот Н = Нс + АН, где и статическая (геометрическая) высота подачи Нс, и гидравлические потери в трубопроводе АН равны нулю, что практически нереализуемо. Учесть уменьшение подачи ВРУ из-за роста Н призваны полученные экспериментальным путем диаграммы

[9], которые имеют вид графиков Н-Q отдельно для этапов всасывания и вытеснения ВРУ. Гидравлические потери в трубопроводе сами зависят от Q и параметров трубопровода, поэтому для корректного применения указанных диаграмм необходимы аналитические зависимости Q = ДН, и).

Цель статьи - с помощью статистических методов проанализировать диаграммы производительности и получить аналитические зависимости среднего расхода ВРС от приведенного перепада высот (ППВ) и ЧВР за полный цикл работы промысловой ВРУ.

Материалы и методы

В качестве исходных данных были использованы диаграммы производительности ВРУ на базе ВКМ ОМ [9]. На рис. 1 и 2 представлены диаграммы ВРУ 0М-700 и 0М-1000, фигурными точками показаны экспериментальные данные.

Q, м3Д

0.2

1h. i_2 1

1

ß, м3/с

К

ч

2 4 б 8Я,,И

О 5 10 15 20 25

< .

p

а f

б

Рис. 1. Диаграмма производительности ВРУ ОМ-700 при разной ЧВР: a - на этапе всасывания; б - на этапе вытеснения; 1 - n = 13,3 с-1; 2 - n = 20 с-1; 3 - n = 30 с-1; фигурные точки - экспериментальные данные [9]; линии - результаты расчета

Fig. 1. Performance diagram of VFU OM-700 at different FVR: a - at the suction stage; б - at the displacement stage; 1 - n = 13.3 s-1; 2 - n = 20 s-1; 3 - n = 30 s-1; figure dots are experimental data [9]; lines are the results of calculation

a

в, м3/с

0.1

3

О

ß, м3/с

О 2 4 6 8 Я|,и

0.3 О'. 2 0.1

о

II

\ 1 ж. м

10

15 20 25 Н?, и

б

Рис. 2. Диаграмма производительности ВРУ ОМ-1000 при разной ЧВР: a - на этапе всасывания; б - на этапе вытеснения; 1 - n = 13,3 с-1; 2 - n = 20 с-1; 3 - n = 30 с-фигурные точки - экспериментальные данные [9]; линии - результаты расчета

Fig. 2. Performance diagram of VFU OM-1000 with different CVR: a - at the suction stage; б - at the displacement stage; 1 - n = 13.3 s-1; 2 - n = 20 s-1; 3 - n = 30 s-figure dots are experimental data [9]; lines are the results of calculation

Сначала по этим данным были рассчитаны коэффициенты парной корреляции (^я, и коэффициент множественной корреляции р произ-

водительности ВРУ на базе ВКМ серии Ocean Master (табл. 2: этап 1 и этап 2 - это всасывание и вытеснение).

Таблица 2 Table 2

Коэффициенты корреляции производительности вакуумных рыбонасосных установок на базе ВКМ ОМ Vacuum fish units based performance correlation coefficients based on RCM OM

Марка ВКМ rQH Г Qn Р

Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2

ОМ-700 -0,808 -0,767 0,574 0,167 0,924 0,982

ОМ-1000 -0,721 -0,721 0,372 0,308 0,986 0,983

Для расчетного метода необходимо получить аналитические зависимости подачи от ППВ Н и ЧВР п.

Запишем многочлен 3-го порядка:

Q = f(H, n) = a0 + aj H + a2 n + a3 H + a4 n + a5 H n + a6 H + a7 n + a8 H n + a9 n H.

(1)

Коэффициенты многочлена 1-го, 2-го и 3-го порядка были определены методом наименьших

квадратов в среде Mathcad. Примеры приведены в табл. 3.

Таблица 3 Table 3

Коэффициенты многочлена 3-го порядка (1) 3rd order polynomial coefficients (1)

Коэффициент Единицы измерения ОМ-700 ОМ-1000

Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2

a0 м3/с -0,1184 -0,1270 -0,3570 -0,3686

a1 м2/с -7,309 • 10-3 -2,904 • 10-2 -1,833 • 10-3 -3,105 • 10-2

a2 м3 0,0232 0,0261 0,0595 0,0618

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

a3 м/с 9,981 • 10-4 2,670 • 10-4 -1,803 • 10-3 1,0142 • 10-3

a4 3 м3-с -5,817 • 10-4 -8,034 • 10-4 -2,030 • 10-3 -2,127 • 10-3

a5 м2 -1,194 • 10-3 1,287 • 10-3 -1,008 • 10-3 4,491 • 10-4

a6 с-1 1,089 • 10-4 3,847 • 10-6 3,651 • 10-4 -1,384 • 10-5

a7 м3х2 6,478 • 10-6 1,099 • 10-5 2,632 • 10-5 2,720 4 0-5

as м -8,757 • 10-5 -1,230 • 10-5 -1,425 • 10-4 -1,941 • 10-6

a9 м2х -2,630 • 10-5 -1,881 • 10-5 2,591 • 10-5 -1,032 • 10-5

я

<

И

£ я

a

Качество регрессионной модели с двумя независимыми переменными будем оценивать с помощью скорректированного индекса детерминации Rc (см., например, [14]):

RC = 1 -(1 - R2)

N-1

N - k

R = 1 --

Z Q - f (H., n ))2 ZQ - Q )2

(2)

где R - стандартный индекс детерминации; N - объем выборки; k - количество коэффициентов в многочлене аппроксимации, подлежащих определению. Для многочлена первого порядка k = 3, второго - k = 6, третьего - k = 10.

Результаты и обсуждение

В табл. 4 и 5 приведены рассчитанные по формулам (2) значения скорректированного индекса детерминации (СИД) для многочленов 1-го, 2-го и 3-го порядка.

Таблица 4

Table 4

Скорректированный индекс детерминации для производительности ВРУ ОМ-700 CID for VFU OM-700 performance

n, с 1 Порядок аппроксимации

1 2 3

Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2

13,3 0,732 0,601 0,906 0,689 0,993 0,882

20 0,941 0,920 0,991 0,980 0,997 0,985

25 0,994 0,963 0,995 0,987 0,998 0,990

27,5 0,988 0,982 0,998 0,996 0,998 0,998

30 0,969 0,983 0,999 0,990 0,999 0,999

Таблица 5 Table 5

Скорректированный индекс детерминации для производительности ВРУ ОМ-1000 CID for VFU OM-1000 performance

n, с 1 Порядок аппроксимации

1 2 3

Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2 Этап 1 Этап 2

13,3 0,680 0,502 0,955 0,707 0,991 0,880

20 0,943 0,831 0,986 0,966 0,990 0,988

25 0,984 0,815 0,994 0,983 0,997 0,997

27,5 0,965 0,863 0,983 0,987 0,992 0,996

30 0,949 0,850 0,989 0,989 0,997 0,995

< .

p

CD f

В целом значения СИД для Q = ДН, и) на втором этапе работы ВРУ меньше, чем на первом. С увеличением ЧВР значения СИД растут. Если п < 20 с-1, то для аппроксимации недостаточно многочлена 2-го порядка, требуется многочлен 3-го порядка. Только в этом случае будет обеспечено выполнение условия СИД > 0,88. Если п > 20 с-1, это условие будет выполнено уже при линейной аппроксимации, за исключением 2-го этапа 0М-1000. В последнем случае потребуется параболическая аппроксимация.

Чтобы обеспечить соответствие регрессионной модели (1) экспериментальным данным во всей

области допустимых значений аргументов, требуется использовать многочлен 3-го порядка, как на рис. 1 и 2. Если понизить порядок регрессионной модели, то характер поведения линий 1 на указанных рисунках будет заметно отличаться от экспериментальных точек, тогда как линии 2 и 3 изменятся незначительно.

На рис. 3, 4 представлены контурные графики производительности в зависимости от ППВ и ЧВР, рассчитанные по формуле (1) на двух этапах работы ВРУ 0М-1000: Q1 = /(Нь и); Q2 = МНЪ и).

- / / / / / /

0.2ß/ / / / /

02/ / / / /

.15/ 0.1/ / /

0.05, /

о.оУ

О 1 2 3 4 3 6 1 м

Рис. 3. Контурный график зависимости производительности (м3/с) ВРУ ОМ-1000 от ППВ и ЧВР на первом этапе (всасывания)

Fig. 3. Contour plot of productivity dependence (m3/s) VFU OM-1000 from PPV and CVR at the first stage (suction)

2.6

22

0.25/ А / / / / /

// 0.15/ O.l/ / / /

/ Л / 005/ / ■1CU

'/ /

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 H2, и

Рис. 4. Контурный график зависимости производительности (м3/с) ВРУ ОМ-1000 от ППВ и ЧВР на втором этапе (вытеснения)

Fig. 4. Contour plot of productivity dependence (m3/s) VRU OM-1000 from PPV and CVR at the second stage (displacement)

При заданной величине ППВ по графикам можно определить ЧВР, обеспечивающую необходимую производительность ВРУ. Так, если на первом этапе Н1 = 2 м, чтобы производительность была 0,25 м3/с, ВКМ должна работать в режиме вакуумного насоса с ЧВР 27 с-1. При значениях переменных из закрашенной области установка работать не будет. Например, на втором этапе при Н2 = 27 м, п = 22 с-1 производительность ВРУ ОМ-1000 упадет почти до нуля. Для работы установки при указанном значении ППВ необходимо увеличить ЧВР.

Промысловиков интересует производительность ВРУ за весь цикл работы.

Пусть объем буферной емкости, который наполняется ВРС, равен V. Продолжительность первого этапа работы ВРУ будет /1 = V/Q1, второго -г2 = V/Q2. Длительность полного цикла работы ВРУ г = г1 + г2. Тогда производительность за полный цикл может быть найдена по формуле

Q =

V

___QiQ = f (n)• f (h2, n)

t +12 Qi + Q2 f H n) + f (H2, n)

(3)

На рис. 5 представлены результаты расчета по формуле (3) при фиксированном значении ЧВР (п = 27,5 с-1).

Д:

N0.02 0.0Д

N Ч \ \ 0.04 \0.03 \

\ N \ 3.06 ,0.05 \ \

\ у. 12. V' \o.os

Я

<

И

£ я

Рис. 5. Контурный график производительности (м /с) ВРУ 0М-1000 за полный цикл работы при n = 27,5 с-1

Fig. 5. Contour plot of VFU 0M-1000 productivity (m3/s) for a full working cycle at n = 27.5 s-1

Даже если задать идеальные условия Н1 = Н2 = 0, производительность за цикл работы ВРУ 0М-1000

будет примерно в 2 раза меньше, чем значение, указанное в технической документации [9] Qм = 0,306 м3/с

(см. табл. 1). В реальных условиях производительность уменьшится многократно. Приведенная в начале статьи производительность ВРУ ОМ-1000 на судне «Асбьерн» 0,018 м3/с по рис. 5 при H1 < 4 м соответствует H2 приблизительно 26 м. Не следует удивляться такому большому значению H2. Кроме перепада уровней оно включает и гидравлические потери напора AH в нагнетательном трубопроводе, который при транспортировке улова на берег может быть достаточно протяженным.

Заметим, что для использования диаграмм производительности необходима гидравлическая характеристика трубопровода, как всасывающего, так и нагнетательного: AH1 = 91(Q1), AH2 = 92(Q2). Для определения производительности на каждом этапе требуется решить нелинейное алгебраическое уравнение. Например, на втором этапе такое уравнение для Q2 имеет вид

Q2 = f2 (Hс2 + Ф2 (Q2), n ) .

Но это уже тема отдельной работы.

Заключение

Выполнен анализ размещенных компанией Samson Pumps в открытом доступе диаграмм производительности судовых ВРУ на базе ВКМ Ocean Mas-

ter. Диаграммы представляют собой зависимости расхода водорыбной смеси от ППВ при различных значениях ЧВР для двух этапов работы ВРУ. Эти экспериментальные зависимости хорошо аппроксимируются многочленами 3-го порядка во всей области допустимых значений аргументов. Расчет значений скорректированных индексов детерминации показал, что при n > 20 с-1 степень многочлена можно понизить до второй.

Построены контурные графики производительности ВРУ на каждом из этапов. По этим графикам можно определить область аргументов для заданной подачи. Они позволили установить область аргументов, в которых ВРУ не будет работать. На основе регрессионных моделей получена формула для производительности ВРУ за полный цикл работы. Установлено, что наибольшая производительность ВРУ ОМ, указанная в технической документации QM, относится к отдельным этапам работы ВРУ в идеальных условиях. В реальных условиях производительность за полный цикл работы ВРУ может составлять 5-10 % от Q^ Полученные аналитические выражения могут быть использованы при практическом применении диаграмм производительности ВРУ с учетом гидравлических потерь напора в трубопроводе.

Список источников

1. Мельников В. Н. Устройство орудий лова и технология добычи рыбы: учеб. пособие. М.: Агропромиздат, 1991. 384 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

2. Божко А. П., Погожее О. А., Мельников А. В. Способы управления элементами рыбохозяйственных систем и рыбохозяйственными процессами // Вестн. Аст-рахан. гос. техн. ун-та. Сер.: Рыбное хозяйство. 2018. № 1. С. 84-89.

3. Таран В. Е. Гидромеханизация промысловых судов // Рыболовство - аквакультура: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. (Владивосток, 18-20 апреля 2017 г.). Владивосток: Изд-во Дальрыбвтуз, 2017. С. 19-24.

4. Pan Q., Shi W. D, Zhang D. S., van Esch B. P. M. et al. Fish-friendly design of an axial flow pump impeller based on a blade strike model // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Power and Energy. 2020. V. 234. N. 2. P. 173-186.

5. Silkstream. URL: https://www.transvac.com/silkstream (дата обращения: 15.04.2021).

6. Кудакаев В. В., Карпелев Т. П., Бойцов А. Н. Автоматизированные гидравлические системы транспортировки рыбы из орудий лова рыбонасосами // Изв. ТИНРО. 2016. Т. 186. С. 207-213.

7. ООО «АгроБалтПроект». URL: http://www.agro-balt.ru/ (дата обращения: 10.04.2021).

8. Колесников П. Автоматизированная установка для транспортировки рыбы // Автоматизация и производство. 2020. № 2. С. 18-19.

9. Samson Pumps. Ocean Master Series. URL: www.samson-pumps.com/applications/ocean-master-series/ (дата обращения: 15.04.2021).

10. Наумов В. А., Великанов Н. Л. Этапы работы вакуумной рыбонасосной установки // Рыбное хозяйство. 2020. № 2. С. 108-112.

11. Наумов В. А., Великанов Н. Л., Землянов А. А. Производительность вакуумных рыбонасосных установок большой мощности // Рыбное хозяйство. 2020. № 4. С. 119-123.

12. Великанов Н. Л., Наумов В. А. Моделирование характеристик водокольцевых вакуумных насосов // Изв. вузов. Машиностроение. 2019. № 10. С. 70-77.

13. Naumov V. A. Influence of leakage on characteristics of the vacuum transport unit based on the water-ring pump // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. 862 032007.

14. Айвазян С. А., Мхитарян В. С. Прикладная статистика. Основы эконометрики: учеб: в 2-х т. М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2001. Т. 1. 656 с.

<

References

1. Mel'nikov V. N. Ustroistvo orudii lova i tekhnologiia dobychi ryby: uchebnoe posobie [Arrangement of fishing gear and technology of fish production: textbook]. Moscow, Agropromizdat, 1991. 384 p.

2. Bozhko A. P., Pogozhev O. A., Mel'nikov A. V.

Sposoby upravleniia elementami rybokhoziaistvennykh sis-

tem i rybokhoziaistvennymi protsessami [Ways to control elements of fishery systems and fishery processes]. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universi-teta. Seriia: Rybnoe khoziaistvo, 2018, no. 1, pp. 84-89.

3. Taran V. E. Gidromekhanizatsiia promyslovykh sudov [Hydromechanization of fishing vessels]. Rybolovstvo - ak-

vakul'tura: materialy III Mezhdunarodnoi nauchno-tekhnicheskoi konferentsii (Vladivostok, 18-20 aprelia 2017 g.). Vladivostok, Izd-vo Dal'rybvtuz, 2017. Pp. 19-24.

4. Pan Q., Shi W. D., Zhang D. S., van Esch B. P. M. et al. Fish-friendly design of an axial flow pump impeller based on a blade strike model. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Power and Energy, 2020, vol. 234, no. 2, pp. 173-186.

5. Silkstream. Available at: https://www.transvac.com/ silkstream (accessed: 15.04.2021).

6. Kudakaev V. V., Karpelev T. P., Boitsov A. N. Avtomatizirovannye gidravlicheskie sistemy transportirovki ryby iz orudii lova rybonasosami [Automated hydraulic systems for transporting fish from fishing gear by fish pumps]. Izvestiia TINRO, 2016, vol. 186, pp. 207-213.

7. OOO «AgroBaltProekt» [AgroBaltProekt, LLC]. Available at: http://www.agro-balt.ru/ (accessed: 10.04.2021).

8. Kolesnikov P. Avtomatizirovannaia ustanovka dlia transportirovki ryby [Automated installation for transporting fish]. Avtomatizatsiia iproizvodstvo, 2020, no. 2, pp. 18-19.

9. Samson Pumps. Ocean Master Series. Available at: www.samson-pumps.com/applications/ocean-master-series/ (accessed: 15.04.2021).

10. Naumov V. A., Velikanov N. L. Etapy raboty vaku-umnoi rybonasosnoi ustanovki [Stages of operation of vacuum fish pump unit]. Rybnoe khoziaistvo, 2020, no. 2, pp. 108-112.

11. Naumov V. A., Velikanov N. L., Zemlianov A. A. Proizvoditel'nost' vakuumnykh rybonasosnykh ustanovok bol'shoi moshchnosti [Productivity of high power vacuum fish pumps]. Rybnoe khoziaistvo, 2020, no. 4, pp. 119-123.

12. Velikanov N. L., Naumov V. A. Modelirovanie kha-rakteristik vodokol'tsevykh vakuumnykh nasosov [Modeling characteristics of water ring vacuum pumps]. Izvestiia vuzov. Mashinostroenie, 2019, no. 10, pp. 70-77.

13. Naumov V. A. Influence of leakage on characteristics of the vacuum transport unit based on the water-ring pump. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2020, 862 032007.

14. Aivazian S. A., Mkhitarian V. S. Prikladnaia statis-tika. Osnovy ekonometriki: uchebnik: v 2-kh tomakh [Applied statistics. Fundamentals of econometrics: textbook: in 2 volumes]. Moscow, IuNITI-DANA Publ., 2001. Vol. 1. 656 p.

Статья поступила в редакцию 02.05.2021; одобрена после рецензирования 21.02.2022; принята к публикации 10.03.2022 The article is submitted 02.05.2021; approved after reviewing 21.02.2022; accepted for publication 10.03.2022

Информация об авторе / Information about the author

Владимир Аркадьевич Наумов - доктор техниче- Vladimir A. Naumov - Doctor of Technical Sciences,

ских наук, профессор; профессор кафедры техносферной Professor; Professor of the Department of Technosphere

безопасности и природообустройства; Калининградский Safety and Environmental Engineering; Kaliningrad State

государственный технический университет; Калинин- Technical University; Kaliningrad, Sovietsky avenue, 1;

град, проспект Советский, 1; van-old@mail.ru van-old@mail.ru

fr

я

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.