Проектування відцентрового насоса за допомогою програмного забезпечення AxSTREAM®

Abstract

У роботі використовується програмне забезпечення AxSTREAM® компанії SoftInWay (США) для проектування турбомашин. Національний технічний університет "ХПІ" (м. Харків) отримав право на використання ліцензійного програмного забезпечення та документації торгової марки AxSTREAM® в освітньому процесі. Результати комп'ютерного моделювання та чисельних досліджень отримано у процесі підготовки магістрів за програмою "Галузеве машинобудування". У роботі використовується сучасний підхід до проектування проточних частин гідравлічних машин. Цей підхід заснований на спільному вирішенні прямої та зворотної задач гідродинаміки. Проведено тестування роботи інтерфейсу середовища AxSTREAM® для вирішення задач проектування, розрахунку та оптимізації проточних частин гідравлічних машин. Розглянуто модуль попереднього проектування в система AxSTREAM®. Наведено інформацію про особливості проектування та чисельне дослідження перебігу в'язкої стисливої рідини в проточній частині відцентрового насоса. У роботі отримано проект відцентрового насоса на задані технічні умови. Проведено розрахунки енергетичних параметрів відцентрового насоса. Проведено дослідження впливу обточування робочого колеса на енергетичні характеристики насоса. Виконано розрахунок просторової течії у проточній частині робочого колеса насоса НК 65/35-70. Подано порівняння результатів розрахунків за обома методами з експериментом. Підтверджено доцільність використання напівемпіричних моделей для отримання попередніх наближень щодо оптимізації проточної частини. Проведено огляд сучасних пакетів обчислювальної гідродинаміки.The work uses AxSTREAM® software and documentation from SoftInWay (USA) for the design of turbomachines. National Technical University "KhPI" (Kharkov) received the right to use licensed software and documentation of the AxSTREAM® trademark in the educational process. The results of computer modeling and numerical studies were obtained in the process of preparing masters under the program "Industrial Mechanical Engineering". The work uses a modern approach to the design of flow parts of hydraulic machines. It is based on the joint solution of direct and inverse problems of hydrodynamics. The operation of the interface of the AxSTREAM® environment was tested to solve the problems of designing, calculating and optimizing the flow parts of hydraulic machines. The preliminary design module in the AxSTREAM® system is considered. The features of designing and numerical simulation of the flow of a viscous incompressible fluid of a centrifugal pump are considered. In the work, a design of a centrifugal pump for the given technical conditions was obtained. The energy parameters of the centrifugal pump have been calculated. A study was made of the influence of impeller turning on the energy characteristics of the pump. The calculation of the spatial flow in the flow part of the impeller of the pump NK 65/35-70 was performed. Comparison of the results of calculations by both methods with experiment is presented. The expediency of using semi-empirical models to obtain preliminary approximations on the optimization of the flow path has been confirmed. A review of modern packages of computational fluid dynamics is carried out.