📄Работа №211283
Тема: Проектирование бесклапанного насоса с разработкой методики расчета диффузорных диодов
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Гидравлика
Объем:
68 листов
Год:
2021
Просмотров:
26
4680
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 8
2 МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ ДИОДНОСТИ
ДИФФУЗОРНЫХ ДИОДОВ КАК ОРГАНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ ОТ ЧИСЛА РЕЙНОЛЬДСА 17
3 ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ В ПРОГРАММЕ SOLIDWORKS
FLOWSIMULATION 26
3.1 Программный пакет SolidWorks FlowSimulation 26
3.2 Моделирование потока в программном пакете SolidWorks FlowSimulation 26
3.2.1. Моделирование при Re=103 28
3.2.2. Моделирование при Re=104 30
3.2.3 Моделирование при Re=105 32
3.2.4 Моделирование при Re=106 34
3.2.5 Моделирование при Re=107 37
3.2.6 Моделирование при Re=108 39
3.3 Сравнение теоретических данных с результатами моделирования 41
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРШНЕВОГО НАСОСА С
ГИДРОДИОДАМИ 44
4.1 Принципиальная схема и рабочий процесс бесклапанного поршневого
насоса с гидродиодами 44
4.2 Физико-математическая модель рабочего процесса поршневого насоса с
гидродиодами 44
4.3 Расчет характеристик поршневого насоса с гидродиодами 46
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕСКЛАПАННОГО НАСОСА С ПОРШНЕВЫМИ
ВЫТЕСНИТЕЛЕМ 49
5.1 Эскизное проектирование поршневого насоса 49
5.2 Определение максимального усилия, действующего на толкатель
плунжера 49
5.3 Расчет толкателя плунжера на устойчивость 50
5.4 Выбор уплотнений 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 57
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 8
2 МЕТОДИКА ВЫЯВЛЕНИЯ ЗАВИСИМОСТИ ДИОДНОСТИ
ДИФФУЗОРНЫХ ДИОДОВ КАК ОРГАНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ ОТ ЧИСЛА РЕЙНОЛЬДСА 17
3 ПРОВЕРКА МЕТОДИКИ В ПРОГРАММЕ SOLIDWORKS
FLOWSIMULATION 26
3.1 Программный пакет SolidWorks FlowSimulation 26
3.2 Моделирование потока в программном пакете SolidWorks FlowSimulation 26
3.2.1. Моделирование при Re=103 28
3.2.2. Моделирование при Re=104 30
3.2.3 Моделирование при Re=105 32
3.2.4 Моделирование при Re=106 34
3.2.5 Моделирование при Re=107 37
3.2.6 Моделирование при Re=108 39
3.3 Сравнение теоретических данных с результатами моделирования 41
4 ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОРШНЕВОГО НАСОСА С
ГИДРОДИОДАМИ 44
4.1 Принципиальная схема и рабочий процесс бесклапанного поршневого
насоса с гидродиодами 44
4.2 Физико-математическая модель рабочего процесса поршневого насоса с
гидродиодами 44
4.3 Расчет характеристик поршневого насоса с гидродиодами 46
5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕСКЛАПАННОГО НАСОСА С ПОРШНЕВЫМИ
ВЫТЕСНИТЕЛЕМ 49
5.1 Эскизное проектирование поршневого насоса 49
5.2 Определение максимального усилия, действующего на толкатель
плунжера 49
5.3 Расчет толкателя плунжера на устойчивость 50
5.4 Выбор уплотнений 52
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 53
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 55
ПРИЛОЖЕНИЕ А 57
📖 Аннотация
В данной работе представлено проектирование бесклапанного поршневого насоса и разработка методики расчета диффузорных гидравлических диодов, выступающих в качестве органов распределения рабочего потока. Актуальность исследования обусловлена ограничениями традиционных клапанных насосов, которые, будучи тихоходными и металлоемкими, оказывают негативное механическое воздействие на среды с чувствительной структурой, что критично для химической, пищевой, медицинской и ядерной отраслей. Основные выводы работы заключаются в том, что применение диффузорных диодов является перспективным направлением для создания высоконадежных насосов, а диодность таких элементов может быть повышена за счет оптимизации геометрических параметров, таких как угол раскрытия и соотношение площадей диффузора, а также снижения шероховатости. Научная значимость заключается в развитии физико-математических моделей бесклапанного распределения, а практическая – в создании методики, пригодной для проектирования насосов для транспортировки агрессивных и радиоактивных жидкостей. Теоретической основой послужили труды Башты Т.М. по объемным гидромашинам, исследования Питера Войаса в области микропотоков, а также патентные разработки Болштянского А.П. и Эссебаггерса, посвященные конструкциям гидродиодов.
📖 Введение
Поршневые насосы с клапанным распределением получили широкое распространение в промышленности благодаря простоте конструкции и эксплуатации. Но использование насосов данного типа затруднено в таких сферах промышленности, как химическая, пищевая, ядерная и медицинская, вследствие негативного воздействия клапанного механизма на перекачиваемую среду. Помимо этого, такие насосы являются тихоходными и металлоемкими, обладают сравнительно низкой надежностью.
Решить проблему с надежностью поршневых насосов и воздействием подвижных элементов на перекачиваемую среду с чувствительной структурой позволило применение гидравлических диодов как органов распределения поршневых насосов.
Исследование, разработка физико-математических моделей и проектирование высокоэффективных поршневых насосов с бесклапанным распределением, не оказывающих негативного воздействия на перекачиваемую среду подвижными частями, является актуальной задачей.
Решить проблему с надежностью поршневых насосов и воздействием подвижных элементов на перекачиваемую среду с чувствительной структурой позволило применение гидравлических диодов как органов распределения поршневых насосов.
Исследование, разработка физико-математических моделей и проектирование высокоэффективных поршневых насосов с бесклапанным распределением, не оказывающих негативного воздействия на перекачиваемую среду подвижными частями, является актуальной задачей.
✅ Заключение
По результатам выполнения выпускной квалификационной работы можно сделать следующие выводы:
1. Анализ научно-технической литературы и патентной базы показал, что использование гидравлических диодов как органов распределения насосов достаточно актуально. Использование клапанов как элементов регулирования не всегда возможно, в особенности при работе в таких сферах промышленности, как химическая, медицинская и т.д. Использование клапанов как регулирующих устройств затруднительно при работе с жидкостями с чувствительной структурой, т.к. подвижные элементы могут оказывать негативное влияние на структуру жидкости и на ее физические свойства. Использование насосов с бесклапанным регулированием наиболее перспективно в системах транспорта радиоактивных жидкостей;
2. Согласно методике выявления зависимости диодности диффузорных диодов как органов распределения поршневых насосов от числа Рейнольдса, что снижение относительной шероховатости, увеличение соотношения площадей диффузора Пд, оптимальное проектирование угла раскрытия диффузора, а также входных и выходных кромок диффузора позволяют увеличить диодность диффузорного гидродиода.
3. Результаты численного эксперимента показали некоторое качественное совпадение с величинами коэффициентов сопротивления диода, рассчитанными по разработанной методике. Однако, достаточно существенное отклонение расчетных от экспериментальных значений указывает на необходимость уточнения методики;
4. На основе разработанной методики были спроектированы диффузорные диоды оптимальной геометрии. Спроектирован поршневой насос с диффузорными диодами и рассчитаны его энергетические характеристики, анализ которых показывает, что максимальный КПД достигает 19%, при этом подача и напор насоса составляют 11 м и 4,7 л/с соответственно; 5. По результатам исследований, выполненных в ходе работы над ВКР, был сделан доклад на XXIV международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика», а также опубликована статья в издании РИНЦ.
1. Анализ научно-технической литературы и патентной базы показал, что использование гидравлических диодов как органов распределения насосов достаточно актуально. Использование клапанов как элементов регулирования не всегда возможно, в особенности при работе в таких сферах промышленности, как химическая, медицинская и т.д. Использование клапанов как регулирующих устройств затруднительно при работе с жидкостями с чувствительной структурой, т.к. подвижные элементы могут оказывать негативное влияние на структуру жидкости и на ее физические свойства. Использование насосов с бесклапанным регулированием наиболее перспективно в системах транспорта радиоактивных жидкостей;
2. Согласно методике выявления зависимости диодности диффузорных диодов как органов распределения поршневых насосов от числа Рейнольдса, что снижение относительной шероховатости, увеличение соотношения площадей диффузора Пд, оптимальное проектирование угла раскрытия диффузора, а также входных и выходных кромок диффузора позволяют увеличить диодность диффузорного гидродиода.
3. Результаты численного эксперимента показали некоторое качественное совпадение с величинами коэффициентов сопротивления диода, рассчитанными по разработанной методике. Однако, достаточно существенное отклонение расчетных от экспериментальных значений указывает на необходимость уточнения методики;
4. На основе разработанной методики были спроектированы диффузорные диоды оптимальной геометрии. Спроектирован поршневой насос с диффузорными диодами и рассчитаны его энергетические характеристики, анализ которых показывает, что максимальный КПД достигает 19%, при этом подача и напор насоса составляют 11 м и 4,7 л/с соответственно; 5. По результатам исследований, выполненных в ходе работы над ВКР, был сделан доклад на XXIV международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Гидравлические машины, гидроприводы и гидропневмоавтоматика», а также опубликована статья в издании РИНЦ.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.