Введение
ГЛАВА 1. Состояние вопроса, постановка задачи 23
1.1. Функциональное назначение малорасходных авиакосмических энергосиловых установок и систем терморегулирования 23
1.2. Требования, предъявляемые к насосам малорасходных гидравлических систем 35
1.3. Типовые конструкции малоразмерных центробежных насосов авиакосмических установок и систем терморегулирования 39
1.4. Сравнение энергетических параметров МЦН с другими классами центробежных насосов 47
1.5. Гидродинамические основания для выделения МЦН в отдельный класс центробежных насосов 57
1.5.1. Влияние параметров пограничного слоя на течение в центробежном колесе 58
1.5.2. Модель смыкания вторичных вихрей в
малоразмерной лопаточной решётке 65
1.6. Управление течением в рабочей решётке профилей 71
1.7. Постановка задачи 74
ГЛАВА 2. Влияние факторов малоразмерности и малорасходности на параметры центробежного насоса ..77
2.1. Фактор малорасходности центробежного насоса 77
2.1.1. Кинематические параметры потока в рабочем колесе малоразмерного малорасходного центробежного насоса 82
2.1.1.1. Отношение скоростей Wi/u2 82
2.1.1.2. Коэффициент расхода c2n/u2 85
2.1.2. Значения расходного параметра q 93
2.1.3. Число Рейнольдса 94
2.2. Фактор малоразмерности центробежного насоса 98
2.2.1. Коэффициенты масштабирования 98
2.2.2. Аналитическое условие кинематического подобия при масштабировании проточной части 100
2.2.3. Энергетические параметры 103
2.2.3.1. Напор насоса 104
2.2.3.2. Расход рабочего тела через насос 108
2.3. Потери энергии при масштабировании насоса 111
2.3.1. Гидравлические потери 112
2.3.2. Объёмные утечки рабочего тела 117
2.3.2.1. Диспропорциональное масштабирование
щелевого уплотнения насоса 122
2.3.3. Потери на дисковое трение 128
ГЛАВА 3. Модель течения жидкости в малоразмерном рабочем колесе 131
3.1. Визуализация структуры потока в МРК 132
3.1.1. Интерпретация результатов визуализации 137
3.2. Зоны отрыва потока в закрытых МРК 142
3.3. Вторичные течения в закрытых МРК 149
3.3.1. Области существования вторичных
течений в закрытых МРК 149
3.3.2. Интенсивность вторичных течений вдоль дисков закрытых МРК 152
3.4. Построение моделей течения в МРК 156
3.4.1. Модель течения в закрытом МРК 156
3.4.2. Модель течения в полуоткрытом МРК 162
3.5. Гидродинамический принцип оптимизации проточной формы каналов МРК 166
3.5.1. Анализ условий смыкания вторичных вихрей в МРК 166
3.5.2. Оптимизация геометрии МРК с учётом основных гидродинамических факторов течения 176
ГЛАВА 4. Описание экспериментальных установок 185
4.1. Экспериментальные стенды и установки для исследования МЦН ... 186
4.2. Геометрия проточной части экспериментальных МЦН 199
4.3. Методика проведения исследований энергетических характеристик МЦН 208
4.4. Анализ погрешностей системы измерения стенда 210
4.4.1. Статистическая обработка экспериментальных
данных по энергетическим характеристикам МЦН 213
4.5. Методика обработки результатов визуализационных испытаний 217
ГЛАВА 5. Энергетические параметры МЦН 222
5.1. Зависимость напора и кпд МЦН от расхода рабочего тела 223
5.2. Влияние геометрии закрытого РК на характеристики МЦН 224
5.2.1. Относительный диаметр 228
5.2.2. Ширина РК на выходе 232
5.2.3. Угол лопаток на выходе РК 235
5.2.4. Число лопаток 239
5.3. Влияние режимных параметров на характеристики МЦН 241
5.3.1. Вязкость рабочего тела 241
5.3.2. Число Рейнольдса 242
5.4. Баланс энергии 247
5.5. Выводы 251
ГЛАВА 6. Повышение эффективности работы мцн с помощью выравнивающих перегородок 253
6.1. Постановка задачи 253
6.2. Опыт применения ВП в диффузорах и решётках профилей 258
* 6.3. Экспериментальные исследования влияния коэффициента
сопротивления ВП на гидродинамические параметры течения 263
6.3.1. Коэффициент сопротивления ВП 264
6.3.2. Коэффициенты сопротивления диффузоров с сетками 270
6.3.3. Демпфирующие качества ВП 273
6.4. Модель течения в межлопаточных каналах с ВП 277
6.4.1. Визуализация течения в РК с ВП 277
6.4.2. Влияние ВП на отрыв потока в РК 282
6.4.2.1. Характер распределения линий тока вокруг зоны отрыва 282
6.4.3. Гидродинамическая цель установки ВП в межлопаточные .каналы РК 289
6.4.4. Влияние ВП на силовое поле в зоне косого среза межлопаточных каналов 292
6.4.5. Оценка уровня отклонения потока под действием ВП, установленной в РК 294
6.5. Энергетические характеристики МЦН с ВП 302
6.5.1. Зависимость энергетических характеристик МЦН от радиуса установки ВП в РК 302
6.5.2. Напор насоса с РК, на периферии которого установлена ВП.. 306
6.5.3. Кпд насоса с РК, на периферии которого установлена ВП 309
6.5.4. Повышение антикавитационных качеств насоса с помощью ВП 312
6.6. Выводы 315
ГЛАВА 7. Расчет основных конструктивных параметров мцн. описание разработанных конструкций 317
7.1. Алгоритм расчёта РКМЦН 317
7.1.1. Уровень повышения эффективности МЦН СТР при реализации предлагаемых методов оптимизации проточной части .326
7.2. Описание разработанных конструкций насосов и модельных гидромашин 333
7.2.1. Конструкции насосов с устройствами управления потоком... 333
7.2.2. Гидравлический привод к искусственному желудочку сердца 334
7.2.3. Модельные гидромашины 339
Заключение 343
Библиографический список
