Введение
Глава 1. Проблемы, возникающие в процессе проектирования отводящих устройств нефтяных магистральных насосов. Обзор работ, посвященных данной теме 9
1.1 Постановка задачи 9
1.2 Проблемы, возникающие при выполнении поставленной задачи 10
1.3 Обзор работ посвященных данной тематике 11
1.4 Классические методики построения спиральных отводящих устройств центробежных насосов 12
1.5 Обзор методов автоматизации построения моделей отводящих устройств центробежных насосов 18
1.6 Обзор методов гидродинамического моделирования и оптимизации конструкции отводящих устройств центробежных насосов 20
1.7 Нагрузки на роторе центробежных насосов 26
Глава 2. Автоматизированное построение 3D модели проточной части двухзавиткового спирального отвода нефтяного магистрального насоса 32
Глава 3. Многокритериальная оптимизация геометрических параметров отводящего устройства нефтяного магистрального насоса 43
1.1 Постановка задачи гидродинамического моделирования 43
1.2 Предварительный анализ течения в отводе 51
1.3 Оптимизация проточной части отвода насоса типа НМ 54
1.3.1 Оптимизация параметров насоса НМЗ600-230 57
1.3.2 Оптимизация параметров насоса НМ7000-210 63
1.3.3 Оптимизация параметров насоса НМ10000-210 68
1.3.4 Численное моделирование отводящего устройства насоса НМ3600-230 при отличных от номинальной подачах насоса 75
1.3.5 Выводы по результатам оптимизации отводящих устройств насосов типа НМ трех типоразмеров 80
Глава 4. Описание экспериментального стенда 81
Глава 5. Проведение испытаний макета и их результаты 107
5.1 Методика проведения испытаний 107
5.2 Определение величин погрешностей экспериментальных данных. 112
5.2.1 Погрешность измерения частоты вращения вала насоса 112
5.2.2 Погрешность измерения подачи насоса 113
5.2.3 Погрешность измерения давления на всасывании и нагнетании. 113
5.2.4 Погрешность измерения напора насоса 113
5.2.5 Погрешность определения момента на валу насоса 115
5.2.6 Погрешность измерения давления в точках проточной части насоса 115
5.3 Испытания макета насоса НМ2500-230 116
5.4 Испытания макета насоса НМ5000-210 124
5.5 Испытания макета насоса НМ3600-230 129
5.6 Испытания макета насоса НМ7000-210 134
Глава 6. Численное моделирование проточных частей макетов насосов и верификация результатов моделирования путем сравнения, экспериментально полученных величин с расчетными 137
6.1. Сравнение интегральных характеристик, полученных при испытании макетов насосов НМ2500-230, НМ3600-230 и НМ5000-210 с результатами численной модели 137
6.1.1 Постановка задачи численного моделирования 137
6.1.2 Сравнение расчетных интегральных характеристик насоса МНМ2500-230с экспериментальными 140
6.1.З Сравнение расчетных интегральных характеристик насоса МНМ3600-230 с экспериментальными 149
6.1 .4 Сравнение расчетных интегральных характеристик насоса МНМ5000-210 с экспериментальными 153
6.1.5 Сравнение расчетных и измеренных значений давлений в различных точках проточной части насоса МНМ7000-210 159
6.1 .6 Выводы по результатам верификации численной модели 164
Основные результаты и выводы 165
Заключение 167
Список литературы 168
