Патенты автора Вихлянцев Александр Андреевич (RU)
Изобретение относится к рабочему колесу насоса-турбины со структурой бугорков горбатого кита. Колесо содержит один ряд бугорков 2 продолговатой эллипсовидной формы, которые наложены на входную кромку 3 и одновременно на рабочую сторону 4 лопасти 1. Тыльная сторона 6 лопасти 1 выполнена гладкой. Размещенный на стороне 4 ряд бугорков 2 наложен на 2/3 своей длины. Лобовая часть 5 ряда бугорков 2 выполнена на поверхности кромки 3 лопасти 1 и выступает вперед на 1/2 длины тела бугорка 2. Диаметр поперечного сечения тела бугорков 2 в ряду по направлению к периферии плавно изменяется по линейному закону. Отношение диаметра поперечного сечения первого бугорка 2 в ряду к соответствующему диаметру бугорка 2 у периферии лопасти равно 2:1. Шаг расположения бугорков 2 в ряду переменный. Диаметр поперечного сечения тела первого бугорка 2 составляет 20% от величины размаха лопасти 1. Ось вращения тела бугорков 2 в ряду совпадает с осью симметрии продольного сечения лопасти 1. Количество бугорков 2 в ряду зависит от диаметра поперечного сечения тела каждого бугорка 2, а также размаха лопасти 1. Изобретение направлено на обеспечение снижения гидравлических потерь в рабочем колесе и повышение эффективности насоса-турбины. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Рабочее колесо центробежного насоса // 2727275
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в центробежных насосах. Рабочее колесо содержит равномерно распределенные по окружности лопасти (1) толщиной bл и с идентичными скелетами профилей (2). Входные кромки (3) лопастей (1) расположены на расстоянии Rвх от оси вращения, а выходные кромки (4) - на расстоянии Rвых от оси вращения. Рабочие поверхности (5) образуют межлопастные каналы (6) длиной Lк. На поверхностях (5) выполнены полуцилиндрические вырезы (7) радиусом rвыр=0,4bл, расположенные с отступом от L0=0,25Lк от входной кромки (3) и интервалом Δ=4rвыр по всей длине Lк межлопастного канала (6). Размеры отступа L0 и интервала Δ зависят от расхода, угловой скорости вращения, угла лопасти и напора насоса. Изобретение направлено на улучшение энергетических и кавитационных характеристик центробежного насоса, при этом имеет место повышение КПД, снижение потребляемой мощности и надкавитационного напора. 4 ил.
Способ профилирования элементов проточной части лопастной машины относится к области машиностроения и может быть использован в системах автоматизированного проектирования лопастных машин для перекачивания жидкости или газа при частоте вращения ротора n лопастной машины Способ заключается в определении формы элементов проточной части лопастной машины, внешние контуры которых представляют в виде кривых, при котором определяют функциональную зависимость между геометрическими и кинематическими параметрами, кривые внешних контуров элементов проточной части лопастной машины представляют огибающими семейства окружностей, центры которых располагаются на средней линии тока. Искомую форму огибающих определяют на основании значений обобщенного конструктивного параметра, итерационно меняя геометрию средней линии тока. Задают уравнение обобщенного конструктивного параметра. Рассчитывают основные геометрические параметры элементов проточной части и определяют функциональную зависимость площади проходного сечения по длине средней линии тока, обеспечивающую безотрывное безвихревое течение на всем протяжении проточной части. Строят среднюю линию тока с использованием полинома Безье так, что фиксируют начальную опорную вершину. При этом крайняя опорная вершина имеет одну степень свободы, а промежуточные опорные вершины имеют две степени свободы. Затем дискретно рассчитывают координаты точек огибающих семейства окружностей, строят внешние контуры элементов проточной части интерполяцией точек сплайнами Безье, рассчитывают обобщенный конструктивный параметр и корректируют коэффициенты полинома Безье средней линии тока. Определение основных геометрических параметров элементов проточной части осуществляют использованием уравнений систематики. Снижается методическая погрешность и расширяются функциональные возможности путем учета конструктивных и кавитационных ограничений. 1 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании новых, а также при доработке конструкции серийно выпускаемых и эксплуатируемых центробежных насосов. Способ оптимизации формы элементов проточной части центробежного насоса заключается в отыскании экстремума функционала, для которого установлена связь с основными геометрическими параметрами элементов проточной части центробежного насоса, и выполняется поэтапно. На первом этапе осуществляют анализ условий оптимизации центробежного насоса, определяют его быстроходность и расчетную подачу, на втором этапе выполняют профилирование, при котором элементам проточной части центробежного насоса, представляемым в виде совокупности линий тока, придают форму по закону распределения скоростей вдоль линий тока, и на третьем этапе вводят дополнительные критерии отбора, проводят сравнительную экспериментальную или расчетную оценку решений, имеющих одинаковые значения функционала, и из них выбирают лучшее. Изобретение направлено на повышение энергоэффективности и улучшение кавитационных характеристик центробежного насоса при обеспечении им требуемого напора при заданной подаче. 2 ил.
Изобретение относится к области насосостроения. Реактивное рабочее колесо центробежного насоса содержит равномерно распределенных по окружности лопасти (1) с идентичными скелетами (2) профилей. Средние линии (3) межлопастных каналов (4) представляют собой геометрическое место точек - центров окружностей с диаметрами Di (i=1…n), вписанных между скелетами (2) соседних профилей на различных радиусах колеса. Внешние обводы межлопастных каналов (4) образованы кривыми (5) и (6), касательными к окружностям с диаметрами di<Di, концентричным окружностям, вписанным между скелетами (2). Диаметры di на любом i-м радиусе колеса определяются зависимостью di=(D1-s)⋅k+(Di-s)⋅(1-k), где D1 - диаметр Di окружности (7) в горле канала, когда i=1; s - толщина входной кромки профиля лопасти, а константа k идентична для всех каналов колеса и может иметь значения в диапазоне от 0,3 до 0,5. Изобретение направлено на снижение вихревых (диффузорных) потерь в межлопастных каналах рабочего колеса с одновременным увеличением его гидравлического КПД. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
РАБОЧЕЕ КОЛЕСО ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА // 2611122
Изобретение относится к области машиностроения. Насос содержит гетерогенную лопастную систему, лопасти (1-6) которой образуют между собой каналы (7). По меньшей мере две лопасти (1-3) имеют неодинаковые скелеты профилей. Все лопасти (1-6) имеют клинообразную форму. Внешние обводы каналов (7), одновременно очерчивающие и профили лопастей, образованы кривыми (8, 9), касательными к окружностям с диаметрами, концентричным окружностям с диаметрами Di, вписанным между скелетами (10) на различных радиусах колеса. При этом диаметры на любом радиусе рабочего колеса находятся по определенной формуле и зависят от значений диаметра окружности (11) в горле канала (7), толщины входной кромки профиля лопасти (1-6) и константы, имеющей значение более 1/4 и менее 1. Изобретение направлено на повышение КПД и расширение эффективной рабочей зоны центробежного насоса. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
