CC BY
36Решетневскуе чтения. 2014
Библиографические ссылки
1. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Рыжов Д. Р., Хоменко И. И. Принципы построения электроэнергетических и электродинамических технологий космических аппаратов : монография / СибГАУ. Красноярск, 2014. С. 165.
2. Чуэйри Э. Новый рассвет электрических ракет // В мире науки. 2009. № 5. С. 34-42.
3. Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Рыжов Д. Р. Электрофизические процессы электродинамических двигателей транспортных средств // Современные наукоемкие технологии. 2013. № 5. С. 58-61.
4. Патент РФ № 2510567, МПК Н02К 53/00, B60L 11/00. Способ создания электродинамической тяги / Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Исмаилов Б. Н. Опубл. 27.03.2014. Бюл. № 9.
5. Патент РФ № 2510766. Способ создания электродинамической тяги, МПК H02K 51/00, Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Оборина Л. И., Ковальчук В. Б., Сте-рехов И. В. Опубл. 10.04.2014. Бюл. №10.
6. URL: http://www.emdrive.com/.
7. Yang, Juan; Wang, Yu-Quan; Li, Peng-Fei; Wang, Yang; Wang, Yun-Min; Ma, Yan-Jie. Net thrust measurement of propellantless microwave thrusters // Acta Physica Sinica (in Chinese) (Chinese Physical Society), 2012. № 61(11).
References
1. Kazmin B. N., Trifanov I. V., Ryzhov D. R., Khomenko I. I. The principles of construction of electricity and electro-technology spacecraft : Monograph. Krasnoyarsk. SibSAU, 2014, p. 165.
2. Chueyri E. A new dawn of electric rockets // In the world of science. Number 5, 2009. S. 34-42.
3. Kazmin B. N., Trifanov I. V., Ryzhov D. R. The electrophysical processes electrodynamic motor vehicles // Modern high technologies. № 5. Penza, 2013. S. 58-61.
4. RF Patent number 2510567, IPC N02K 53/00, B60L 11/00. A method for creating an electrodynamic thrust / Kazmin B. N., Trifanov I. V., Ismailov B. N. Opubl. 27.03.2014, Bull. Number 9.
5. RF Patent number 2,510,766, Method of creating an electrodynamic thrust, IPC H02K 51/00, Kazmin B. N., Trifanov I. V., Oborina L. I., Kovalchuk V. B., Sterekhov I. V. Publ. 10.04.2014. Bull. №10.
6. URL: http://www.emdrive.com/.
7. Yang, Juan; Wang, Yu-Quan; Li, Peng-Fei; Wang, Yang; Wang, Yun-Min; Ma, Yan-Jie. Net thrust measurement of propellantless microwave thrusters // Acta Physica Sinica (in Chinese) (Chinese Physical Society), 2012. № 61 (11).
© Казьмин Б. Н., Трифанов И. В., Рыжов Д. Р., 2014
УДК 621.675
РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ПРОГРАММЫ РАСЧЕТА ОТКЛОНЕНИЙ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ ЖРД
О. В. Каменюк, А. В. Гайнутдинов, Н. Г. Останина
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Приведена методика расчета отклонений гидродинамических параметров центробежных насосов ЖРД.
Ключевые слова: гидродинамические параметры ,центробежный насос.
DEVELOPMENT OF METHOD AND PROGRAMM TO CALCULATE DEVIATIONS OF HYDRODYNAMIC PARAMETERS OF CENTRIFUGAL PUMP
O. V. Kamenyuk, A. V. Gainutdinov, N. G. Ostanina
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russian Federation. E-mail: [email protected]
The method of calculating deviations of hydrodynamic parameters of a centrifugal pump is proposed.
Keywords: hydrodynamic parameters, centrifugal pump.
Повышение качества выпускаемой продукции при серийном производстве ракетных двигателей связано с совершенствованием технологических процессов изготовления, сборки и испытаний насосов [1]. Особенно важно добиваться стабильности основных гидродинамических параметров насоса: напора и КПД.
Задача их стабилизации может быть решена путём повышения точности изготовления и сборки основных влияющих элементов, а также путём повышения точности определения необходимых параметров при оценке методики обработки результатов испытаний.
Ракетно-космические двигатели, энергетические установки и системы терморегулирования летательныхаппаратов
Не менее актуальной является и обратная задача, суть которой заключается в определении отклонений основных гидродинамических характеристик при известных или заданных отклонениях конструктивных и режимных параметров насосов.
В связи с этим разработана методика расчета отклонений гидродинамических параметров центробежных насосов (применительно к обратной задаче), которая состоит из следующих этапов:
1. Исходные данные. На данном этапе задаются геометрические (диаметры входа и выхода из колеса, углы установок лопаток, ширина колеса на входе и на выходе и т. д.) и режимные параметры насоса (угловая скорость, объемный расход), а также физические свойства жидкости (плотность, кинематическая вязкость).
2. На основе данных, полученных на этапе 1, производится расчет конструкции насоса (рассчитываются импеллер, уплотнения и отвод, определяется расход утечек) и находятся гидродинамические параметры насоса (напор и КПД) [2].
3. Полученные значения напора и КПД служат отправным пунктом для расчета отклонений гидродинамических параметров. Их расчет основан на решении уравнений, определяющих функциональную зависимость величин напора и КПД от исследуемых факторов (геометрических и режимных параметров насоса). Уравнения отклонений в дифференциальной форме имеют следующий вид [3]:
5Н=
=4^ 5£2 Т +[®Ьк »2 Т 14 +(Н ,
Н ) [сЬ2 Н ) уд¥Н ) ^ойН ) §п=
=±1[Л Р р Т Ь »2 Т +...+Й. ? ^Т +Гдпй»Т.
п ) № п 2) [£Уп ) )
В процессе расчета отклонений определяются коэффициенты влияния соответствующих факторов на изменение гидродинамических характеристик насоса:
= дН Р2 = дН Ь2 _дН_
р =дР' Ь2 =5ь7ЯИ = 5ЙН'
В _ ^n d2 в =_dibi ... В
D dD2 n ' b2 db2 n ' ' га 5ю n
По данным коэффициентам можно судить о степени влияния этих факторов на отклонения гидродинамических параметров и выделять факторы сильного и слабого влияния, что позволяет завершить формализованную часть методики.
Далее следует осуществить математическую реализацию данной методики в виде программы расчета и провести ее отработку на статистических данных испытаний насосов, находящихся в серийном производстве. Составленная программа модельных гидродинамических испытаний позволит рассчитывать отклонения гидродинамических параметров насоса с достаточной точностью, не прибегая к самим испытаниям. Таким образом, в будущем количество гидравлических испытаний центробежных насосов можно будет уменьшить, что позволит сократить технологический цикл производства центробежных насосов и снизить затраты на их изготовление.
Библиографические ссылки
1. Яременко О. В. Испытания насосов : справ. пособие. М. : Машиностроение, 1976. 225 с.
2. Овсянников Б. В., Боровский Б. И. Теория и расчет агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей. 3-е изд., перераб. и доп. М. : Машиностроение, 1986. 376 с.
3. Технология сборки и испытаний насосов жидкостных ракетных двигателей : учеб. пособие / М. В. Краев, В. П. Назаров, Л. П. Назарова, Б. Ф. Ора-тынский ; под общ. ред. проф. М. В. Краева ; САА. Красноярск, 1993. 104 с.
References
1. Yaremenko O. V. Ispitaniya nasosov. Moscow, Mashinostroenie, 1976, 225 p.
2. Ovsyannikov B. V., Borovskii B. I. Teoriya i raschet agregatov pitaniya zhidkostnih raketnih dvigatelei. Moscow, Mashinostroenie, 1986, 376 p.
3. Kraev M. V., Nazarov V. P., Nazarova L. P., Oratinskii B. F. Tehnologia sborki i ispitanii nasosov zhidkostnih raketnih dvigatelei. Krasnoyarsk, SAA, 1993, 104 p.
© Каменюк О. В., Гайнутдинов А. В., Останина Н. Г., 2014
