ТЕХНИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА
ISSN 1561-9184 (печатная версия), ISSN 2616-6380 (електронная версия)

ГЛАВНАЯ    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЛЕГИЯ    АВТОРАМ    ТЕКУЩИЙ ВЫПУСК    АРХИВ    КОНТАКТЫ

УДК 621.671: 532.528

Техническая механика, 2014, 2, 36 - 42

ПОЛУЭМПИРИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ИНЕРЦИОННОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ, ОБУСЛОВЛЕННОГО ОБРАТНЫМИ ТЕЧЕНИЯМИ НА ВХОДЕ В ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС

Долгополов С.В.

      В статье рассматриваются обратные течения на входе в шнекоцентробежные насосы жидкостных ракетных двигательных установок (ЖРДУ), которые оказывают влияние на динамические характеристики ЖРДУ. В настоящее время для определения коэффициента инерционного сопротивления жидкости, обусловленного обратными течениями на входе в шнекоцентробежные насосы (коэффициента инерционности обратных течений), используются экспериментальные зависимости частот колебаний жидкости в линиях питания ЖРДУ от давления на входе в насосы, полученные при испытаниях с двумя существенно отличающимися длинами питающих трубопроводов. Цель данной статьи заключается в разработке нового экспериментально-расчетного способа определения коэффициента инерционности обратных течений, который основан на решении уравнения движения жидкости в питающем трубопроводе и использует экспериментальные временные зависимости давления и расхода жидкости на входе в насос. Эта цель достигается путем анализа и обобщения результатов испытаний в режиме кавитационных автоколебаний семи шнекоцентробежных насосов. Суть предложенного способа заключается в следующем. Используя экспериментальную временную зависимость давления жидкости на входе в насос, проводится серия численных решений уравнения движения жидкости в питающем трубопроводе с различными значениями коэффициента инерционности обратных течений. Искомое значение коэффициента инерционности обратных течений соответствует наилучшему согласованию экспериментальных и расчетных временных зависимостей расхода жидкости на входе в насос. Зависимость коэффициента инерционности обратных течений от коэффициента расхода, полученная с помощью предложенного в данной статье способа по результатам испытаний семи шнекоцентробежных насосов, является близкой к аналогичной зависимости, полученной ранее другим способом и по другим экспериментальным данным. Это указывает на достоверность полученных результатов.

Обратные течения, шнекоцентробежный насос, жидкостные ракетные двигательные установки, коэффициент инерционности обратных течений, питающий трубопровод.

1. Высокооборотные лопаточные насосы / Б. И. Боровский, Н. С. Ершов, Б. В. Овсянников, В. И. Петров, В. Ф. Чебаевский, А. С. Шапиро. – М. : Машиностроение, 1975. – 336 с.

2. Чебаевский В. Ф. Кавитационные характеристики высокооборотных шнекоцентробежных насосов / В. Ф. Чебаевский, В. И. Петров. – М. : Машиностроение, 1973. – 152 с.

3. Tilner W. Anfluss des Ansaugdruckes Auf die Kavitation Einer Zweistufigen Pumpe / W. Tilner, W. Lehman // Maschinenmarkt. – 1985. – Vol. 91, № 97. – P. 2021 – 2024.

4. Кваша Ю. А. Численное моделирование трехмерного вязкого течения в осевых шнековых преднасосах на режимах с обратными токами / Ю. А. Кваша, В. Е. Момот // Динамика гидросистем энергетических установок летательных аппаратов. – К. : Наук. думка, 1991. – С. 97 – 104.

5. Григорьев Ю. Е. Расчетно-экспериментальное определение объема кавитационных каверн в зоне обрат- ных течений / Ю. Е. Григорьев // Динамика насосных систем. – К. : Наук. думка, 1980. – С. 47 – 60.

6. Ершов Н. С. Модель кавитационных автоколебаний в насосах, работающих на режимах с обратными токами / Н. С. Ершов // Кавитационные автоколебания и динамика гидравлических систем. – К. : Наук. думка. – 1977. – С. 16 – 25.

7. Пилипенко В. В. Кавитационные колебания и динамика гидросистем / В. В. Пилипенко, В. А. Задон- цев, М. С. Натанзон. – М. : Машиностроение, 1977. – 352 с.

8. Григорьев Ю. Е. Экспериментально-расчетное определение упругости кавитационных каверн в шнеко- центробежных насосах на режимах с обратными течениями / Ю. Е. Григорьев, В. В. Пилипенко // Дина- мика насосных систем. – К. : Наук. думка, 1980. – С. 37 – 46.

9. Пилипенко В. В. Кавитационные автоколебания / В. В. Пилипенко. – К. : Наук. думка, 1989. – 316 с.

10. Долгополов С. И. Обобщенный экспериментально-расчетный коэффициент инерционного сопротивле- ния жидкости, обусловленный обратными течениями на входе в шнекоцентробежный насос / С. И. Долгополов // Техническая механика. – 1995. – Вып. 4. – С. 99 – 103.

11. Zadontsev V. A. Experimental Study of LR Pump at Cavitation Autooscillations Regimes / V. A. Zadontsev // Proceedings of Third China-Russia-Ukraine Symposium on Astronautical Science and Technology, XI’ AN China, September 16-20. – 1994. – P. 285 – 287.

12. Задонцев В. А. Автономные динамические испытания шнекоцентробежного насоса ЖРД большой размерности в режиме кавитационных автоколебаний / В. А. Задонцев, В. А. Дрозд, С. И. Долгополов, Т. А. Грабовская // Авиационно-космическая техника и технология. – 2009. – № 9 (66). – С. 100 – 106.

13. Задонцев В. А. Автономные испытания насоса окислителя маршевого двигателя второй ступени раке- ты-носителя “Зенит” в режиме кавитационных автоколебаний / В. А. Задонцев, В. А. Дрозд,sk.ru/ipg/developmentrb2.pdf С. И. Долгополов, Т. А. Грабовская // Авиационно-космическая техника и технология. – 2010. – № 10 (77). – С. 89 – 93.

14. Бендит Дж. Измерение и анализ случайных процессов / Дж. Бендит, А. Пирсол. – М. : Мир, 1974. – 464 с.

Copyright (©) 2014 Долгополов С.В.

Copyright © 2014-2018 Техническая механика