Повышение эффективности малоразмерных центробежных насосов авиакосмических энергосиловых установок и систем терморегулирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, доктор технических наук Бобков, Александр Викторович

• Бобков, Александр Викторович
• доктор технических наук
• 2004

Оглавление диссертации доктор технических наук Бобков, Александр Викторович

Условные обозначения.

Индексы.

Список основных приведённых величин.

Список основных сокращений.

Введение.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ.

1.1. Функциональное назначение малорасходных авиакосмических энергосиловых установок и систем терморегулирования.

1.2. Требования, предъявляемые к насосам малорасходных гидравлических систем.

1.3. Типовые конструкции малоразмерных центробежных насосов авиакосмических установок и систем терморегулирования.

1.4. Сравнение энергетических параметров МЦН с другими классами центробежных насосов.

1.5. Гидродинамические основания для выделения МЦН в отдельный класс центробежных насосов.

1.5.1. Влияние параметров пограничного слоя на течение в центробежном колесе.

1.5.2. Модель смыкания вторичных вихрей в малоразмерной лопаточной решётке.

1.6. Управление течением в рабочей решётке профилей.

1.7. Постановка задачи.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ МАЛОРАЗМЕРНОСТИ И МАЛОРАСХОДНОСТИ НА ПАРАМЕТРЫ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА. 77 2.1. Фактор малорасходности центробежного насоса.

2.1.1. Кинематические параметры потока в рабочем колесе малоразмерного малорасходного центробежного насоса.

2.1.1.1. Отношение скоростей Wi/u2.

2.1.1.2. Коэффициент расхода c2m/u2.

2.1.2. Значения расходного параметра q.

2.1.3. Число Рейнольдса.

2.2. Фактор малоразмерности центробежного насоса.

2.2.1. Коэффициенты масштабирования.

2.2.2. Аналитическое условие кинематического к подобия при масштабировании проточной части.,

2.2.3. Энергетические параметры.

2.2.3.1. Напор насоса.

2.2.3.2. Расход рабочего тела через насос.

2.3. Потери энергии при масштабировании насоса.

2.3.1. Гидравлические потери.

2.3.2. Объёмные утечки рабочего тела.

2.3.2.1. Диспропорциональное масштабирование щелевого уплотнения насоса.

2.3.3. Потери на дисковое трение.

ГЛАВА 3. МОДЕЛЬ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ В МАЛОРАЗМЕРНОМ

РАБОЧЕМ КОЛЕСЕ.

3.1. Визуализация структуры потока в МРК.

3.1.1. Интерпретация результатов визуализации.

3.2. Зоны отрыва потока в закрытых МРК.

3.3. Вторичные течения в закрытых МРК.

3.3.1. Области существования вторичных течений в закрытых МРК.

3.3.2. Интенсивность вторичных течений вдоль

I дисков закрытых МРК.

3.4. Построение моделей течения в МРК.

3.4.1. Модель течения в закрытом МРК.

3.4.2. Модель течения в полуоткрытом МРК.

3.5. Гидродинамический принцип оптимизации проточной формы каналов МРК.

3.5.1. Анализ условий смыкания вторичных вихрей в МРК.

3.5.2. Оптимизация геометрии МРК с учётом основных гидродинамических факторов течения.

ГЛАВА 4. ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ УСТАНОВОК.

4.1. Экспериментальные стенды и установки для исследования МЦН.

4.2. Геометрия проточной части экспериментальных МЦН.

4.3. Методика проведения исследований энергетических характеристик МЦН.

4.4. Анализ погрешностей системы измерения стенда.

4.4.1. Статистическая обработка экспериментальных данных по энергетическим характеристикам МЦН.

4.5. Методика обработки результатов визуализационных испытаний.

ГЛАВА 5. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ МЦН.

5.1. Зависимость напора и кпд МЦН от расхода рабочего тела.

5.2. Влияние геометрии закрытого РК на характеристики МЦН.

5.2.1. Относительный диаметр

5.2.2. Ширина РК на выходе.

5.2.3. Угол лопаток на выходе РК.

5.2.4. Число лопаток.

5.3. Влияние режимных параметров на характеристики МЦН.

5.3.1. Вязкость рабочего тела.

5.3.2. Число Рейнольдса.

5.4. Баланс энергии.

5.5. Выводы.

ГЛАВА 6. ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ МЦН С ПОМОЩЬЮ ВЫРАВНИВАЮЩИХ ПЕРЕГОРОДОК.

6.1. Постановка задачи.

6.2. Опыт применения ВП в диффузорах и решётках профилей.

6.3. Экспериментальные исследования влияния коэффициента сопротивления ВП на гидродинамические параметры течения.

6.3.1. Коэффициент сопротивления ВП.

6.3.2. Коэффициенты сопротивления диффузоров с сетками.

6.3.3. Демпфирующие качества ВП.

6.4. Модель течения в межлопаточных каналах с ВП.

6.4.1. Визуализация течения в РК с ВП.

6.4.2. Влияние ВП на отрыв потока в РК.

6.4.2.1. Характер распределения линий тока вокруг зоны отрыва.

6.4.3. Гидродинамическая цель установки ВП в межлопаточные . каналы РК.

6.4.4. Влияние ВП на силовое поле в зоне косого среза межлопаточных каналов.

6.4.5. Оценка уровня отклонения потока под действием ВП, установленной в РК.

6.5. Энергетические характеристики МЦН с ВП.

6.5.1. Зависимость энергетических характеристик МЦН от радиуса установки ВП в РК.

6.5.2. Напор насоса с РК, на периферии которого установлена ВП.

6.5.3. Кпд насоса с РК, на периферии которого установлена ВП.

6.5.4. Повышение антикавитационных качеств насоса с помощью ВП.

6.6. Выводы.

ГЛАВА 7. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЦН. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

7.1. Алгоритм расчёта РК МЦН.

7.1.1. Уровень повышения эффективности МЦН СТР при реализации предлагаемых методов оптимизации проточной части.

7.2. Описание разработанных конструкций насосов и модельных гидромашин.

7.2.1. Конструкции насосов с устройствами управления потоком.

7.2.2. Гидравлический привод к искусственному желудочку сердца.

7.2.3. Модельные гидромашины.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности малоразмерных центробежных насосов авиакосмических энергосиловых установок и систем терморегулирования»

Миниатюризация энергетических систем авиакосмического назначения, совершенствование авиационных топливных систем, интенсификация теплообмена путём принудительного расходного течения теплоносителя в циркуляционных системах терморегулирования КА, привели к росту потребности в малорасходных насосах с давлением на выходе рвых<0.02 Мпа и коэффициентом расхода с2т< 0.1.

Подача рабочего тела в гидравлических контурах таких систем авиационного и космического назначения, как системы:

• подачи топлива в ГТД самолёта;

• подачи топлива в ЖРД малой тяги КА;

• терморегулирования КА;

• подачи воды в воздухозаборники ГТД;

• охлаждения бортовой аппаратуры самолёта;

• балансировки самолёта в полёте;

• распыления химических веществ с борта самолёта чаще всего обеспечивается за счёт работы малоразмерных центробежных насосов (МЦН) [17, 19, 31, 35, 39, 64, 72, 78, 79, 86, 88, 112, 113, 121, 125, 129, 137, 182,188].

Кроме авиационно-космической техники МЦН широко применяются в системах наземного базирования [22,23,28,61, 63,97,116,126,131,184,214]:

• вспомогательного искусственного кровообращения;

• охлаждения ЭВМ;

• захолаживания маломощного реактора;

• охлаждения камеры рефрижератора;

• кондиционирования воздуха.

Основными преимуществами центробежных перед другими типами насосов являются: f • возможность обеспечения необходимого сочетания напора и расхода рабочего тела при заданной угловой частоте вращения ступени и потребных режимах функционирования энергетических систем;

• устойчивость работы во всем диапазоне режимов эксплуатации;

• простота конструкции и низкая стоимость производства;

• высокая надежность эксплуатации по сравнению с объёмными насосами из-за отсутствия пар трения.

МЦН относятся к классу малорасходных нагнетателей. Для согласования гидравлических характеристик МЦН и трактов энергетических систем авиакосмического назначения разработчики вынуждены осуществлять процесс миниатюризации конструкций. При числах оборотов п= (3.10)-103 об/мин требуемый напор обеспечивается рабочим колесом (РК) центробежного насоса с диаметром D2, не превышающим 50-10* м, что и позволяет классифицировать эти насосы, как малоразмерные.

Значительный вклад в области малорасходных центробежных насосов различного назначения внесли Р.Б. Абрамович, JI.C. Аринушкин, Э.А. Василь-цов, Е.А. Глозман, В.В. Двирный, В.И. Думов, А.А. Кишкин, М.В. Краев, Л.Б. Лещинер, В.А. Лукин, В.В. Невелич, Б.В. Овсянников, А.Ю. Полиновский, А.С. Шапиро, А.И. Хаустов, G. Johnsson, М. Bigert и др., которые сформулировали основные представления о данном классе насосов и разработали первые инженерные методики расчёта.

Анализируя современное состояние теории и практики проектирования малоразмерных центробежных насосов можно констатировать, что особенности их гидродинамики изучены недостаточно хорошо. Аналитическая информационная база не систематизирована, отсутствуют схемы оптимизации проточных форм МЦН, базирующиеся на чётко сформулированных гидродинамических принципах организации течения в малоразмерных каналах.

Из-за того, что существует значительное несоответствие между моделями течения в полно и малоразмерных конструкциях ЦН, расчётный этап проектирования МЦН, основанный на алгоритмах расчёта, предназначенных для полноразмерных ЦН, оказывается малоэффективным. Расчётные параметры МЦН, как правило, значительно расходятся с реальными. Определение основных размеров МЦН приходится проводить на основе трудоёмких доводочных испытаний. При этом энергетические параметры (коэффициент напора и кпд) серийно выпускаемых МЦН получаются заниженными при не лучших массогабаритных показателях.

Гидродинамика потока в МЦН отличается значительным возрастанием роли сил вязкостного трения в потоке из-за пониженных значений местных чисел Рейнольдса. В потоке интенсифицируются локальные вихревые структуры, вносящие существенную неравномерность в поле скоростей и давлений рабочего тела, проходящего по каналам насоса. В результате, снижаются отклоняющие свойства решётки профилей РК, ухудшаются напорные качества, увеличиваются радиальные габариты конструкции. Теряется одно из основных преимуществ применения центробежных насосов в авиакосмических энергетиче > ских комплексах- минимальные габариты и масса.

Оценивая современное состояние дел в области исследования гидродинамики и проектирования МЦН, можно утверждать, что возникла необходимость проведения комплексных экспериментально-аналитических работ, направленных на улучшение их энергетических параметров.

Целью работы является повышение эффективности передачи энергии в МЦН, характеризуемой безразмерными коэффициентами напора и кпд, за счёт совершенствования методики расчёта, учитывающей фактор малоразмерности конструкции, а также применения устройств управления потоком в виде выравнивающих перегородок, устанавливаемых в проточную часть насоса.

Для достижения поставленной цели работа содержит.

• Теоретическое исследование влияния факторов малоразмерности и пониженных значений коэффициента расхода с2т на кинематические параметры потока в проточной части центробежного насоса, а также варианты целесообразного изменения геометрии рабочего колеса в процессе его миниатюризации.

• Описание физической модели потока в РК МЦН. Выявление доминирующих гидродинамических факторов, снижающих эффективность работы МЦН, а также теоретическая оценка уровня их влияния на течение в межлопаточных каналах малоразмерного рабочего колеса. Обоснование гидродинамических принципов оптимизации геометрии РК МЦН.

• Экспериментальное исследование энергетических параметров МЦН. Получение обобщающих зависимостей, обеспечивающих достоверное аналитическое описание напорных и кпд-характеристик, упрощающих создание алгоритма оптимизации геометрии проточной части МЦН.

• Анализ целесообразности повышения эффективности рабочего процесса в МЦН методами теории управления пограничным слоем.

• Экспериментальное исследование энергетических характеристик МЦН с ВП. Разработка методики применения устройств мелкомасштабной тур-булизации потока в виде ВП в проточной части МЦН.

• Разработка усовершенствованных конструкций МЦН, а также модельных гидромашин, предназначенных для проведения экспериментальных исследований структуры потока в каналах малоразмерных лопаточных машин.

Подтверждением актуальности тематики стало проведение исследований под научным руководством автора в рамках 3-х научно-технических программ Минобразования РФ в 2000.2004 гг.:

• "Научные исследования высшей школы в области транспорта", раздел 5.2. "Транспортные ракетно-космические системы", проект 005. 5.2. 02.01.09.

• "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" подпрограмма 205 "Транспорт", раздел 205.02 "Транспортные ракетно-космические системы", проект 205. 0.2. 01.028.

• "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" подпрограмма 204 "Технология живых систем", раздел 204. 03 "Биомедицинская техника жизнеобеспечения человека", проект 204. 03.

02.066.

Методы исследования. Основные результаты-в работе получены с помощью теоретического анализа, физического эксперимента и статистических методов обработки информации. Оценка особенностей гидродинамики течения в малоразмерных каналах лопаточных машин при пониженном уровне относительных скоростей проведена на основе методов теории подобия и гидродинамики течений в решётках профилей лопаточных машин. Физический эксперимент проведён на основе визуализации течения в межлопаточных каналах рабочего колеса МЦН и определении энергетических характеристик исследуемого класса насосов в широком диапазоне геометрических и режимных параметров. Экспериментальные данные подвергались статистической обработке с помощью пакета соответствующих компьютерных программ Mathcad, Exel и др.

Научная новизна работы состоит в следующем.

• Разработана физическая модель течения в межлопаточных каналах малоразмерного РК центробежного насоса, учитывающая доминирующее влияние факторов малоразмерности и малых коэффициентов расхода на структуру и кинематические параметры потока.

• Получены, на основе методов теории подобия, аналитические зависимости параметров ЦН от коэффициентов масштабирования геометрических и режимных параметров насоса. Проведено теоретическое исследование условий диспропорционального масштабирования межлопаточных каналов РК в ради-ально-окружной и меридиональной плоскостях в процессе уменьшения его размеров.

• Установлены опытным путём регрессионные зависимости статических энергетических параметров МЦН от безразмерных геометрических и режимных комплексов, используемых при проектировании центробежных насосов.

• Сформулированы, на основе модели разноэнергетических зон потока, критерии управления течением в проточной части МЦН. Проведена классификация устройств управления течением с обоснованием целесообразности применения выравнивающих перегородок (ВП).

• Предложен механизм влияния выравнивающей перегородки на отклоняющие качества рабочей решётки профилей. Разработана физико-математическая модель течения в зоне косого среза малоразмерного РК, на периферии которого установлена ВП.

• Впервые опытным путём получены регрессионные зависимости, описывающие влияние ВП на энергетические параметры МЦН. Определены границы целесообразного применения ВП для повышения коэффициента напора МЦН. Сформулированы принципы минимизации потерь энергии от установки ВП, конструктивная реализация которых защищена несколькими авторскими свидетельствами на изобретение.

Достоверность результатов работы обеспечена:

• при теоретических исследованиях применением положений теории лопаточных машин и теории пограничного слоя;

• в экспериментальной части работы использованием современных методов визуализации течений и типовых статистических методов интерпретации опытных данных. Степень корреляционных зависимостей, характеризующих энергетические характеристики МЦН на основе экспериментальных данных, отвечала уровню значений квадрата корреляционного отношения, равного 0.986 и выше.

Физическая модель течения в межлопаточных каналах рабочего колеса МЦН разработана на основе экспериментальных исследований автора с учётом известных моделей течения в плоских и круговых решётках профилей других авторов.

Практическая ценность работы заключается в том, что повышение энергетической эффективности МЦН авиакосмического назначения позволяет уменьшить радиальные размеры и массу конструкции, а также снизить потребление насосом энергии от бортовых источников питания.

Несколько рабочих колёс МЦН, элементами конструкций которых стали выравнивающие перегородки, в качестве опытных образцов использованы в проектно-конструкторской деятельности ФГУП "НПО ПМ им. М.Ф.Решетнёва" и предложены для модернизации существующих РК в ОАО "РКК "Энергия" им. С.П.Королёва".

На уровне изобретений разработаны модельные гидромашины и координатные устройства, предназначенные для визуализации течения и измерения полей скоростей и давлений в каналах лопаточных машин.

На защиту выносятся.

• Структурированная по разноэнергетическим зонам физическая модель течения в закрытом и полуоткрытом рабочем колесе МЦН.

• Гидродинамические принципы оптимизации проточной формы межлопаточных каналов рабочего колеса МЦН.

• Экспериментальные исследования зависимостей энергетических параметров МЦН от геометрических соотношений проточной формы каналов, режима течений и параметров рабочего тела.

• Обоснование целесообразности повышения эффективности МЦН путём перераспределения энергии вдоль поперечного сечения канала за счёт мелкомасштабной фронтальной турбулизации потока.

• Механизм повышения напорных качеств решётки профилей РК от действия выравнивающей перегородки, установленной в РК.

• , Методика расчёта МЦН.

Личный вклад автора. В настоящей работе представлены результаты, полученные автором, как самостоятельно, так и в составе творческих коллективов. В совместных научных работах в составе творческого коллектива: М.В. Краев, В.А. Лукин, Б.В. Овсянников, А.С. Шапиро, А.В. Жданов, А.Н. Соболев, В.П. Минеев, посвященных проблеме повышения энергетической эффективности ЦН с помощью выравнивающих перегородок, автору принадлежит участие в экспериментах, анализ полученных данных, написание статей и заявок на изобретения, а также аналитическое описание механизма действия ВП на отклоняющие качества решётки профилей. Автором идеи установки ВП на периферии РК ЦН является Овсянников Б.В.

В совместных научных работах, посвящённых исследованию влияния фактора малоразмерности на параметры ЦН, в составе творческого коллектива: Б.В. Овсянников, И.Н. Каталажнова, А.А. Качалов, О.В. Мочалов автору принадлежит руководство, организация и проведение экспериментов, расчётно-аналитических работ, систематизация и обобщение полученных результатов, а также выводы.

Апробация работы. Научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных, всероссийских научно-технических конгрессах, симпозиумах, конференциях и семинарах: II ВНТК "Современные проблемы двигателей и энергетических установок летательных аппаратов" (г. Москва, 1981 г.), III ВНТК "Современные проблемы двигателей и энергетических установок летательных аппаратов" (г. Москва, 1986 г.), МНТК "Проблемы механики сплошной среды" (г. Комсомольск - на -Амуре, 1997 г.), ВНТК "Перспективные материалы, технологии, конструкции, экономика" (г Красноярск, 1998.2002 гг.), 3-й международный симпозиум "Конверсия науки - международному сотрудничеству" (Сибконверс'99) (г. Томск, 1999 г.), технологический конгресс "Современные технологии при создании продукции военного и гражданского назначения" (г. Омск, 2001 г.), МНТК "Научно-технические проблемы современного гидромашиностроения и методы их решения" (г. Санкт-Петербург, 2001 г.), отчётная конференция подпрограммы 205 "Транспорт" НТП Минобразования РФ "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники" (г. Москва -Звенигород, 2002 г.), 2-й международный симпозиум "Авиакосмические приборные технологии" (г. Санкт-Петербург, 2002 г.), МНТК "Современные информационные технологии" (г. Пенза, 2003 г.), МНТК "Современное состояние и перспективы развития гидромашиностроения в XXI веке" (г. Санкт-Петербург, 2003 г.), II международный технологический конгресс "Военная техника, вооружения и технологии двойного применения в XXI веке" (г. Омск, 2003 г.), ВНТК "Прогрессивные технологии конструкции и системы в приборо-и машиностроении" (г. Калуга, 2003 г.).

Основные результаты работы докладывалась на профилирующих кафедрах КнАГТУ (1993-2003 гг), научно-технических семинарах филиала ОКБ им. П.О. Сухого (2001 г.) и РКК "Энергия" им. С.П. Королёва (2002 г.).

Публикации. Содержание диссертации опубликовано в 57 работах, включая статьи в журналах и сборниках научных трудов, одну монографию, 22 авторских свидетельства (патентов) на изобретение и 1 программный продукт.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из оглавления, введения, семи глав, заключения, библиографического списка и приложений. Диссертация изложена на 365 страницах, включает 206 рисунков и 70 таблиц. Библиографический список охватывает 219 литературных источников.

В диссертации теоретически и экспериментально, на основе анализа разработанной модели течения в малоразмерном РК, а также энергетических характеристик МЦН, обосновываются гидродинамические принципы оптимизации проточной формы МЦН. Совершенствование методики расчёта малоразмерных центробежных насосов авиакосмического назначения произведено по следующим направлениям:

• предложен новый комплекс b2/L, регламентирующий проектирование оптимальной проточной формы каналов РК, соответствующий понятию базового геометрического соотношения, который в наибольшей степени влияет на гидродинамику потока в малоразмерных каналах РК ЦН;

• уточнены безразмерные соотношения b2, F, b2/L, обеспечивающие получение оптимальной проточной формы каналов РК. Получены новые данные по влиянию вязкости рабочего тела на энергетические характеристики МЦН.

• предложен новый критерий оптимизации конструкции щелевого уплотнения МЦН - максимальное значение произведения кпд г|р • г|д.

Значительная часть работы посвящена исследованиям повышения эффективности МЦН с помощью методов управления полями скоростей и давлений потока. Для малоразмерных насосов рекомендованы выравнивающие устройства фронтального действия в виде сеток, перфорированных перегородок, системы стержней и т.п., в общем случае, выравнивающих перегородок (ВП), устанавливаемых в межлопаточные каналы РК.

Первые эксперименты с сетками и перемычками, установленными на периферии рабочего колеса центробежного и дискового насосов, были проведены в конце 60-х годов 20 века Б.В. Овсянниковым, А.С. Шапиро, JI.B. Неклюдовым, Н.С. Ершовым, А.А. Свитовым. Испытания показали, что установка ВП повышает напор насосов. На первые технические решения в этой области исследователями получены авторские свидетельства на изобретение (А.С. 240480 и А.С. 284612 (СССР)).

Применение ВП в рамках данной работы рассматривалось, как одно из перспективных направлений совершенствования МЦН, не требующего изменения габаритов конструкции и усложнения проточного тракта насоса.

С целью описания механизма действия ВП на гидродинамику течений в МЦН проведён большой объём экспериментально-аналитических работ по исследованию структуры потока в каналах с ВП, влиянию гидравлического сопротивления перегородок на потери мощности, преломление линий тока в каналах РК. В рамках исследования энергетических характеристик МЦН с ВП впервые в отечественном насосостроении получены обобщающие зависимости влияния геометрических и гидравлических параметров ВП, изготавливаемых из сеток, на коэффициент напора, кпд и антикавитационные параметры МЦН.

Автор приносит огромную благодарность научному консультанту Заслуженному деятелю науки и техники РФ, профессору, д.т.н. Овсянникову Борису Викторовичу, оказавшему всестороннюю поддержку проводимым научным исследованиям, сыгравшему неоценимую и решающую роль в профессиональном становлении автора и его специализации в области гидродинамики малоразмерных лопаточных машин.

Заключение диссертации по теме «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов», Бобков, Александр Викторович

6.6. Выводы

Управление локальными энергетическими зонами в межлопаточных каналах с помощью ВП можно рассматривать как дополнение к известным методам повышения эффективности лопаточных машин. Установка выравнивающих перегородок в каналах позволяет улучшить отклоняющие свойства решётки профилей и расширить диапазон устойчивой работы турбомашины.

ВП, установленные на выходе РК малорасходных центробежных насосов, оптимизируют распределение давления на участке косого среза межлопаточных каналов, способствуя повышению напорных качеств РК. Наибольший прирост напора, зафиксированный в серии экспериментов с различными проточными формами РК, составил 38% при сохранении неизменными радиальных размеров рабочего колеса.

Применительно к МЦН, в случае их проектирования по методикам, предназначенным для общепромышленных насосов, установка выравнивающей перегородки увеличивает гидравлическую мощность насоса на 10. 18% без изменения конструкции, её массогабаритных параметров.

В проведённых исследованиях падение кпд насоса из-за установки выравнивающей перегородки на периферию РК оказалось в пределах погрешности измерений. Тем не менее, анализ энергетического баланса указывает на то, что установка ВП сопровождается появлением дополнительных видов потерь.

Возможности снижения потерь от применения выравнивающих перегородок, закрепляемых на периферии РК, в первую очередь, заключаются в понижении бандажных потерь. Очевидные пути решения указанной проблемы -уменьшение площади и шероховатости поверхности выравнивающей перегородки, а также уменьшение угловой частоты её вращения.

Кроме того, при росте относительных скоростей потока актуальной становится проблема снижения потерь от гидравлического сопротивления ВП. Добиться этого можно путём организации переменного коэффициента живого сечения выравнивающей перегородки в окружном и осевом направлениях.

ГЛАВА 7. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МЦН. ОПИСАНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

В данной главе излагаются основные положения методики проектирования проточной части МЦН. Выбор основных параметров РК базируется на реализации гидродинамических принципов оптимизации проточной формы каналов, сформулированных в предыдущих главах данной работы. Описаны типоч вые шаги расчётной схемы, а также выполнен сравнительный анализ существующей и предлагаемой методик расчёта рабочего колеса МЦН. На базе штатных ЭНА СТР проведена экспериментальная оценка уровня повышения энергетической эффективности МЦН при реализации предлагаемых мероприятий.

Во второй части главы описаны конструкции центробежных насосов и модельных гидромашин, разработанных автором в рамках исследований МЦН в составе различных исследовательских коллективов и самостоятельно.

7.1. Алгоритм расчёта РК МЦН

Проектирование геометрии проточной части РК МЦН построено на методе последовательных приближений, заключающимся в предварительном задании нескольких геометрических и режимных соотношений с последующей их проверкой и уточнением. Всю совокупность параметров, используемых в процессе проектирования, условно можно разделить на следующие подмножества:

• исходные режимные параметры, регламентированные техническим заданием;

• геометрические параметры и соотношения, используемые в расчётных схемах оптимизации проточной части, которыми можно варьировать в процессе расчета;

• конечные геометрические параметры, получаемые в результате расчета и предназначенные для подготовки конструкторско-технологической документации на производство насоса. расход V, напор Н, частота вращения ротора п, род перекачиваемой жидкости с плотностью р и кавитационный коэффициент быстроходности, а также ряд дополнительных специальных требований (гарантийные значения кпд, пределы регулирования и т. д.).

Параметры второй группы в процессе расчета задаёт конструктор. От них зависит эффективность работы насоса на расчетном режиме: коэффициенты напора и полезного действия. Это такие безразмерные соотношения, как b2, D] и F, размерные параметры: |31л, Р2л и некоторые другие.

Параметры третьей группы являются важной целью расчета. К ним относятся основные конструктивные размеры МЦН, используемые для создания конструкторско-технологической документации, предназначенной для производства насоса: dBT, Dj, D2, b2, b1}z, Ял, Ru и т.д.

Проектирование начинается с выбора числа потоков к и числа ступеней i. В практике насосостроения применяются следующие схемы компоновки центробежных насосов;

• одноступенчатый, однопоточный;

• одноступенчатый, двухпоточный;

• многоступенчатый, однопоточный с унифицированными ступенями;

• многоступенчатый, однопоточный, имеющий первую ступень с повышенными антикавитационными качествами и систему разгрузки от осевого усилия;

• многоступенчатый с двухпоточной первой ступенью и системой разгрузки от осевого усилия;

• многоступенчатый однопоточный с унифицированными ступенями и встречным расположением РК;

• многоступенчатый с двухпоточной первой ступенью и встречным расположением РК.

В таблице 7.1 дана сравнительная характеристика наиболее распространенных компоновок МЦН.

Выбирая число ступеней и число потоков, необходимо руководствоваться следующими соображениями. Чем больше число ступеней, тем меньше напор, приходящийся на одну ступень, а значит, меньше диаметр рабочего колеса и радиальные габариты насоса, выше коэффициент быстроходности. На рис. 7.1 проиллюстрировано влияние числа ступеней на коэффициент быстроходности одного из вариантов МЦН, где Vj - расход, проходящий через однопоточное

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Бобков, Александр Викторович, 2004 год

1. А.с. 1138544 СССР, МКИ^ F04D 29/22. Рабочее колесо центробежно-го насоса / А.В. Бобков, М.В. Краев, В.А. Лукин, Б.В. Овсянников (СССР). -3510828/25 - 06. Заявлено 12.11.82; Онубл. 07.02.85, Бюл. № 5.

2. А.С. 1573369 СССР, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков (СССР). Х» 4495989/31 - 29; Заявлено 19.10.88;Опубл. 23.06.90. Бюл. № . 23.

3. А.С. 1629775 СССР, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков (СССР). № 4660420/29; Заявлено 10.03.89; Опубл.23.02.91. Бюл. № . 7 .

4. А.С. 240480 СССР, МКИ^ F04D 29/22. Центробежный насос / А.С. Шапиро, Л.В. Неклюдов, Б.В. Овсянников и др. (СССР). - 1216642/25 - 08. За-явлено 06.11.68; Опубл. 21.03.69, Бюл. № 12.

5. А.с. Ко 1603072 СССР, МПК 5 F 04 D 29/18. Рабочее колесо насоса / А.В. Бобков, Д.В. Лёшин (СССР). № 4655408/31 - 29; Заявлено 27.02.89; Опубл.01.07.90. Бюл. №40.

6. А.с. № 1355886 СССР, МПК 4 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков, М.В. Краев, А.Н. Соболев (СССР). № 4067332/25 -06; Заявлено 15.05.86; Опубл. 01.08.87. Бюл. № 44.

7. А.с. № 1548686 СССР, МПК 5 G 01 М 15/00. Координатное устрой- ство для исследования поля скоростей в турбомашине / А.В. Бобков, А.С. Ас-тафуров (СССР). № 435892/25 - 06; Заявлено 04.01.88; Опубл. 07.03.90.' Бюл. № 9 .347

8. A.C. № 1564504 СССР, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков, В.И, Горностаев (СССР). № 4400191/31 - 29; Заяв-лено 30.03.88; Опубл. 15.05.90. Бюл. N2 . 18.

9. А.с. № 1566253 СССР, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков, А.В. Ослонович (СССР). № 4492697/31 - 29; Заяв-лено 10.10.88; Опубл. 22.01.90. Бюл. № . 19.

10. А.С. № 1733707 СССР, МПК 5 F 04 D 29/16. Насос / А.В. Бобков (СССР). № 4794994/29; Заявлено 22.02.90; Опубл. 15.05.92. Бюл. № 18.

11. А.с. № 1801498 СССР, МПК 5 А 61 М 1/10. Приводное устройство к искусственному сердцу А.В. Бобков (СССР). № 4921242/14; Заявлено 25.03.91;Опубл. 15.03.93. Бюл. №10.

12. А.С. № 941689 СССР, МПК 3 F 04 D 29/22. Центробежный насос / А.В. Бобков, М.В. Краев (СССР). № 2912821/25; Заявлено 16.04.80; Опубл.07.07.82. Бюл. № 25.

13. Абрамович Г.Н. Теория турбулентных струй. - М.: Физматиздат, 1960.-715 с.

14. Абрамович Г.Н. Турбулентные свободные струи жидкостей и газов. - М.: Гоэнергоиздат, 1948. - 310 с.

15. Агрегаты автономных энергетических систем: Учеб. пособие / Е.Н. Головёнкин, Д.В. Двирный, Н.А. Ковалёв и др. Под ред. К.Г. Смирнова - Ва-сильева. - Красноярск: КрПИ, 1986. - 89 с.

16. Альтшуль А.Д. Гидравлические сопротивления. - М.: Недра, 1970. - 216 с.

17. Аринушкин Л.С, Абрамович Р.Б., Полиновский А.Ю. и др. Авиаци- онные центробежные насосные агрегаты. - М.: Машиностроение, 1967. - 255 с.

18. Астрахов А.В., Панин Д., Петрикевич Б.Б. Тепломассообмен и тре- ние при течении газа в осесимметричном канале на участке после смыканияпограничных слоев // Машиностроение. - 1998. - № 4. - 62 - 68.

19. Аэродинамика ракет / Под ред. М.Хемша, Дж. Нильсена. - М.: Мир, 1989.-426 с.

20. Байков A.H. Искусственные желудочки сердца / Под ред. А.М.Медведева. - Томск.: 1999. -112 с.

21. Баренбойм А.Б. Малорасходные фреоновые турбокомпрессоры. - М.: Машиностроение, 1974. - 224 с.

22. Баренбойм А.Б., Шлифштейн А.И. Газодинамический расчёт холо- дильных центробежных компрессоров. - М.: Машиностроение, 1980. - 152 с.

23. Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика. - М.: Машинострое- ние, 1971.-670с.

24. Бобков А.В. Визуализация отрывных зон в каналах центробежного колеса // Вестник КнАГТУ: Сб. науч. тр. в 5 - ти сб. Комсомольск - на - Амуре:КнАГТУ, 1995. - Сб.4. Вып.1. - 64 - 71.

25. Бобков А.В. Использование насосов СТР в системах искусственного кровообраш;ения // Конверсия науки - международному сотрудничеству: Сб.науч. тр. 3-го международного симпозиума Сибконверс 99. - Томск: ТУСУР,1999. - 34.

26. Бобков А.В. Повышение теоретического напора колёс центробежных насосов летательных аппаратов // Вестник МАИ, 2004. - 6 с. (принята к печати)..

27. Бобков А.В. Схемы управления градиентами давления в круговой решётке профилей лопаточной машины // Перспективные материалы, техноло-гии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр. - Красноярск: ГАЦМиЗ, 2001. -Вьш.7.-С.349-351.

28. Бобков А.В. Управление течением в разноэнергетических зонах цен- тробежного колеса лопаточной машины // Перспективные материалы, техноло-гии, конструкции, экономика: Сб. науч. тр. - Красноярск: ГАЦМиЗ, 2001. -Вып.7. - 346 - 348.

29. Бобков А.В. Условие оптимизации конструкции центробежного на- соса при изменении его энергетических характеристик // Перспективные мате-риалы, технологии, конструкции: Сб. науч. тр. - Красноярск: ГАЦМиЗ, 2000. -ВЫП.6.-С.536-538.

30. Бобков А.В. Центробежные насосы систем терморегулирования кос- мических аппаратов. - Владивосток: Дальнаука, 2003 г. - 217 с.

31. Бобков А.В., Мочалов О.В. Повышение функциональности визуали- зационного стенда для исследования течений в центробежных колёсах // Пер-спективные материалы, технологии, конструкции: Сб. науч. тр. Красноярск:СибАА, 1998. - Вып.4. - 720 - 723.

32. Бобков А.В., Мочалов О.В. Расчёт осевой силы в малогабаритном центробежном насосе // Перспективные материалы, технологии, конструкции:Сб. науч. тр. Красноярск: ГАЦМиЗ, 1999. - Вып.5. - 360 - 362.

33. Бобков А.В., Штода И.П. Метод алгоритмической обработки изо- бражений линий тока на плоскости Перспективные материалы, технологии,конструкции: Сб. науч. тр. Красноярск: СибАА, 1998. - Вып.4. - 724 - 726.

34. Богомолов Е.Н. Гидродинамика вторичных течений в турбомашинах: Учебное пособие. - В 2 - х ч . -Ч. 1: Возникновение и свойства вторичных тече-НИИ. - Рыбинск: РГТА, 1998. - 77 с.

35. Богомолов Е.П. О смыкании зон вторичных течений в турбинных решётках и его влиянии на концевые .потери // Изв. вузов. Авиационная техни-ка.-1991.-№ 3.-С. 25-31.

36. Богомолов Е.Н. Рабочие процессы в охлаждаемых турбинах газотур- бинных двигателей с перфорированными лопатками. - М.: Машиностроение,1987.-160 с.

37. Богомолов Е.Н., Лебедев В.А. Визуальные исследования пространст- венного пристеночного течения на входе в турбинную решётку // Изв. вузов.Энергетика. - 1988. - № 4. - 68 - 72.

38. Богомолов Е.Н., Ремизов А.Е. Влияние смыкания вторичных течений на характеристики сопловой решётки газовой турбины // Известия вузов. Ма-h шиностроение. - 1993. - № 10 -12. - 53 - 60.

39. Богомолов Е.Н., Ходак Е.А. Струйная модель вторичных течений в искривлённом канале прямоугольного сечения // Изв. вузов. Авиационная тех-ника. - 1998.-№ 4. - 95 -102.

40. Боровский Б.И. Энергетические параметры и характеристики высо- кооборотных лопастных насосов. - М.: Машиностроение, 1989. -184 с.

41. Буренин В.В., Гаевик Д.Т., Дронов В.П. и др. Конструкция и экс- плуатация центробежных герметичных насосов. - М.: Машиностроение, 1977.*-152 с.

42. Ван - Дайк М. Альбом течений жидкости и газа. - М.: Мир, 1986.- 182 с.

43. Васильцов Э.А., Невелич В.В. Герметичные электронасосы. - Л.: р Машиностроение, 1968. - 260 с.

44. Вейнберг Д.М., Верещагин В.П., Мирошник О.М. и др. Уникальные электромеханические бортовые системы орбитальной космической станции"Мир". - М.: Наука, 2001. - 55 с.

45. Вильнер Я.М., Ковалёв Я.Т., Некрасов Б.Б. Справочное пособие по гидравлике, гидромашинам и гидроприводам. - Минск: Вышэйшая школа, 1976.-416 с.

46. Волостных В.Н., Франкфурт М.О. Об использовании ветрянок для повышения эффективности конических диффузоров с отсосом и сдувом погра-^ ничного слоя // Промышленная аэродинамика. - М.: Машиностроение. -1987. -353Вып. 2 (34).-С. 133-137.

47. Высокооборотные лопаточные насосы / Под ред. Б.В. Овсянникова и В.Ф. Чебаевского. - М.: Машиностроение, 1975. - 336 с.

48. Гад - Эль - Хак. Методы визуализации нестационарных течений: об- зор // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Современное машиностроение. Серия А. -1989.-.№5.-С. 164-169.

49. Галимзянов Ф.Г., Галимзянов Р.Ф. Теория внутреннего турбулентно- го движения / Под ред. Галимзянова Ф.Г. - Уфа: Эксперт, 1999. - 352 с.

50. Ганчев Б.Г., Полосин В.В., Селиховкин СВ. Проектирование ступе- ни лопаточной машины: Учеб. пособие / Под ред. Л.Л. Калишевского. - М.:МГТУ, 1993.-66С.

51. Гидродинамика потока в рабочих колёсах центробежных турбома- шин: Учеб. пособие / Н. Шкарбуль, А.С. Жарковский. - СПб.: СПбГТУ, 1996.-357 с.

52. Глушицкий И.В. Охлаждение бортовой аппаратуры авиационной техники. - М.: Машиностроение, 1987. -184 с.

53. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика. - М.: Высшая школа, 1977. - 479 с. '

54. Гогиш Л.В., Степанов Г.Ю. Турбулентные отрывные течения. - М.: Наука, 1979.-369 с.

55. Гостелоу Дж. Аэродинамика решеток турбомашин. - М.: Мир, 1987. - 392 с.

56. Гречаниченко Ю.В., Пестеренко В.А. Вторичные течения в решётках турбомашин. - Харьков: Вища школа, 1983. - 120 с.

57. Давыдов А.Б., Кобулашвили А.Ш., Шерстюк А.Н. Расчёт и конст- руирование турбодетандеров. - М.: Машиностроение, 1987. - 232 с.

58. Двирный В.В. Технологические особенности агрегатов автоматики систем терморегулирования космических аппаратов с длительным сроком ак-тивного существования: Дисс. ... канд. техн. наук в форме научного доклада /СибАА. - Красноярск, 1993. - 44 с.i 354

59. Двирный B.B., Краев М.В. Малорасходные автономные нагнетатели. - Красноярск: Изд - во КрГУ, 1985.-152 с.

60. Дейч М.Е., Зарянкин А.Е. Газодинамика диффузоров и выхлопных патрубков турбомашин, - М.: Энергия, 1970. - 384 с.

61. Довжик А. Некоторые особенности аэродинамики осевых мало- расходных нагнетательных машин // Промышленная аэродинамика. - М.: Ма-шиностроение. -1987. - Вып. 2 (34). - 5 - 29.

62. Дронов Ю.В. Влияние установки сетки на уменьшение гидравличе- р; ских потерь в сложном трубопроводе // Изв. вузов. Авиационная техника. -1966.-X2 3.-C. 137-140.

63. Думов В.И. Определение теплового состояния топливных комплек- сов летательных аппаратов, оборудованных гидроприводными баковыминасосами. - М.: ЦИПКК, 1990. - 56 с.

64. Думов В.И. Повышение антикавитационных свойств центробежных ступеней насосов при помоши осевых предвключённых колёс // Теплоэнергети-ка. - 1957. - Х» 4. - 16 - 21.

65. Думов В.И. Расчёт напорных характеристик осевых винтовых колёс // Теплоэнергетика. -1962. - № 11. - 23 - 27. - '

66. Думов В.И. Расчёт топливных лопаточных насосов центробежного типа. - М.: ЦИПКК, 1989. - 72 с.г 87. Думов В.И., Пешкин М.А. Некоторые результаты исследования ра-боты осевых винтовых колёс // Энергомашиностроение. - 1962. - № 2. - 9 -И.

67. Елисеев А.С. Техника космических полётов. - М.: Машиностроение, 1983.-307 с.

68. Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа. - М.: Машиностроение, 1984. - 376 с.

69. Ершов В.И., Меньшиков В.А., Скоб Ю.А., Угрюмов М.Л. Особенно- сти формирования пространственных отрывных течений в плоских диффузор-^ ных решётках // Проблемы машиностроения. - Киев: Наук, думка. - 1988. -355ВЫП.29.-СЛ7-24.

70. Жарковский A.A. Математическое моделирование рабочих процес- сов в центробежных насосах низкой и средней быстроходности для решениязадач автоматизированного проектирования // Автореферат дисс. .., д - ра техн.наук / ГОУ СПбГПУ. - СПб, 2003. - 32 с.

71. Жарковский А.А., Грянко Л.П., Плешанов В.Д. Автоматизированное проектирование рабочего колеса центробежного насоса: Учеб. пособие. - СПб.:Изд - во СПбГТУ, 1997. -108 с. •

72. Идельчик И.Е. Аэрогидродинамика технологических аппаратов. (Подвод, отвод и распределение потока по сечению аппаратов). - М.: Машино-строение, 1983. - 351 с.

73. Идельчик И.Е. Аэродинамика потока и потери напора в диффузорах // Промышленная аэродинамика. - М.: МАП. - 1947. - Вып. 3. - 132 - 209.

74. Идельчик И.Е. Выравнивающее действие сопротивления, помещён- ного за диффузором // Тр. ЦАГИ. -1948. - Вып. 662. - 25 - 52.

75. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям / Под ред. М.О. Штейнберга. - М.: Машиностроение, 1992. - 672 с.

76. Ионов А.Г., Мекеницкий Я., Боголюбский O.K. Насосно - цирку- ляционные системы морозильных установок. - М.: Пищевая промышленность,1976. -190 с.

77. Искаков К.М., Трушин О.В., Шаталов Ю.С. Теплоотдача и гидросо- противление в радиальных каналах лопаток турбин с кольцевыми турбулизато-рами пограничного слоя в условиях вращения // Изв. вузов. Авиационная тех-ника.-1998.-№ 3. - 57 - 62.

78. Ишин, Хонами. Трехмерное турбулентное отрывное течение с под- ковообразным вихрем // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Энергетические машины иустановки. -1986. - № 1. - 76 - 81.

79. Калинин М.М., Смирнов П.А. Выбор оптимального входного угла лопатки при работе центробежного колеса в неавтомодельной области по числуRe // Изв. вузов. Машиностроение. -1989. - № 5. - 61 - 63.356

80. Калинин M.M., Смирнов Н.А. О выборе газодинамических парамет- ров центробежного колеса при малых числах Рейнольдса // Изв. вузов. Маши-ностроение. - 1989. - № 7. - 75 - 77.

81. Кампасти Н. Аэродинамика компрессоров: Пер. с англ. - М.: Мир, 2000.-688 с.

82. Киселёв П.Г. О коэффициентах Кориолиса и Буссинекса. // Тр. МИ- СИ, № 124. Вопросы гидравлики. - 1974. - 4 -12.

83. Кишкин А.А., Краев М.В. Оценка мощности механических потерь рабочего колеса малорасходного центробежного насоса // Изв. вузов. Авиаци-онная техника. - 1989. - .№ 4. - 89 - 92.

84. Кишкин А,А., Краев М.В., Карасев В.П. Оценка момента сопротив- ления на корпусе малорасходного центробежного насоса // Изв. вузов.Авиационная техника. -1992. - № 3. - 40 - 44.

85. Кишкин А.А., Краев М.В., Карасев В.П., Сизых Д.Н. Баланс энергии в малорасходном центробежном насосе // Изв. вузов. Авиационная техника. -1991.-Хо2.-С. 44-49.

86. Корино Е.Р., Бродкин Р.С. Визуальное исследование пристеночной области в турбулентном течении // Механика. - 1971. - JV» 1. - 2 - 9.

87. Корнилов В.И. Пространственные пристенные течения в угловых конфигурациях. - Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН,2000. - 399 с.

88. Космические аппараты / Под общ. ред. К.П. Феоктистова. - М.: Воен- издат, 1983.-319С.

89. Краев М.В., Бобков А.В., Минеев В.П. Исследование влияния прони- цаемости диска рабочего колеса на характеристики центробежного насоса //Гидродинамика больших скоростей: Межвуз. сб. - Красноярск: КПИ, 1981. - 101-107.

90. Краев М.В., Кишкин А.А., Сизых Д.Н. Гидродинамика малорасход- ных насосных агрегатов. - Красноярск: СибАА, 1998. -157 с.

91. Кулаков В.М., Данилович В.И. Экспериментально - теоретическое разделение потерь в малоразмерном лопаточном направляющем аппарате //компрессорные и расширительные машины / Под ред. А.Н. Шерстюка. - М.:МИХМ, 1977.-С.55-63.

92. Лабораторный курс гидравлики, насосов и гидропередач / Под ред. С. Руднева и Л.Г. Подвиза. - М.: Машиностроение, 1974. - 416 с.

93. Локшин Л.С, Лурье Г.О., Дементьева И.И. Искусственное и вспомо- гательное кровообращение в сердечно - сосудистой хирургии. - М.: Пресса,1998.-221 с.

94. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы. - Л.: Машинострое- ние, 1966.-363 с.

95. Лопастные насосы: Справочник / В.А.Зимницкий, А.В.Каплун, А.Н.Папир, В.А.Умов; Под общ. ред. В.А.Зимницкого и В.А.Умова. - Л.: Ма-шиностроение, 1986. - 334 с.

96. Лэнгстон. Поперечные течения в канале турбинной решетки // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Энергетические машины и установки. -1980. - № 4. - 111-117.

97. Ляпков П.Д. О гидравлическом кпд погружных центробежных насо- сов для скважин // Вестник машиностроения. - 1965. - № 9. - 34 - 37.

98. Малозёмов В.В., Кудрявцева П.С. Оптимизация систем терморегули- рования космических аппаратов. - М.: Машиностроение, 1988. -134 с.

99. Матвеев В.Н., Мусаткин П.Ф., Тихонов П.Т. Экспериментальное оп- ределение влияния фактора масштабности на кпд микротурбин // Изв. вузов.Авиационная техника. - 1997. - № 2. - 65 - 69.

100. Овсянников Б,В,, Боровский Б,И, Теория и расчёт агрегатов питания жидкостных ракетных двигателей, 3 - е изд., перераб. и доп. - М.: Машино-а строение, 1986, - 376 с.359

101. Овсянников Б.В., Шапиро А.С., Бобков А.В., Жданов И.Л. Повыше- ние напора центробежных и дисковых насосов летательных аппаратов // Вест-ник МАИ. - 2002. - Том.9. - № 2. - С 26 - 32.

102. Олизаров В.В., Илюшин Ю.С. Системы жизнеобеспечения и безо- пасности полёта экипажа ЛА. -М.: ВВИА им. Н.Е.Жуковского, 1984. -59 с.

103. Павленко В.Ф., Дьяченко А.А., Жулев В.И. и др. Боевая авиационная техника: летательные аппараты, силовые установки и их эксплуатация / Подред. В.Ф. Павленко. - М.: Воениздат, 1984. - 320 с.

104. Памрин. Аэродинамика малогабаритных компрессоров и вентилято- ров // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Энергетические машины и установки. -1973 .-№3.-С. 125-132. •

105. Пат № 2020443 РФ, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков (РФ). № 4940809/29; Заявлено 03.06.91; Опубл.30.09.94. Бюл. Яз.18.

106. Пат. № 2020444 РФ, МПК 5 G 01 М 10/00, F 04 В 51/00. Модельная гидромашина / А.В. Бобков (РФ). № 4940843/29; Заявлено 03.06.91; Опубл.30.09.94. Бюл. №18.

107. Пат. № 2021824 РФ, МПК 5 А 61 М 1/10. Приводное устройство к искусственному желудочку сердца / А.В. Бобков (РФ). № 4939504/14; Заявлено24.05.91; Опубл. 30.10.94. Бюл. № 20.

108. Пат. № 2027980 РФ, МПК 6 G 01 М 9/06, G 01 Р 5/14. Координатное устройство исследования поля скоростей в турбомашине / А.В. Бобков (РФ). №5022997/23; Заявлено 31.07.91; Опубл. 27.01.95. Бюл. № 3.

109. Пат. № 2060486 РФ, МПК 6 G 01 М 9/00 Модельная лопастная ма- шина / А.В. Бобков (РФ). № 5050436; Заявлено 01.07.92; Опубл. 20.05.96. Бюл.№14.

110. Пат. № 2132001 РФ, МКП 6 F04D 13/06. Герметичный электронасос- ный агрегат / Н.И. Белоусов, Л.Л. Дондэ (РФ). № 97114589/06; Заявлено26.08.97; Опубл. 20.06.99, Бюл. № 17.

111. Пичулин B.C., Олизаров В.В. Системы терморегулирования индиви- I' 360дуального защитного снаряжения экипажей летательных аппаратов: Учеб. по-собие. - М.: МАИ, 1995. - 60 с.

112. Поли В.Р., Итон Дж.К. Экспериментальное исследование продоль- ных парных вихрей индуцированных в турбулентном пограничном слое // Аэ-рокосмическая техника. - М. -1989. - № 4. - 29 - 40.

113. Пфлейдерер К. Лопаточные машины для жидкостей и газов. - М.: Машгиз, 1960.-683 с.

114. Рейнольде А. Дж. Турбулентные течения в инженерных приложени- ях / Перевод с англ. - М.: Энергия, 1979. - 408 с.

115. Рекстин Ф.С., Бритвар Б.Я. Эффективность работы концевой ступени центробежного компрессора при малых числах Рейнольдса // Химическое инефтяное машиностроение. -1970. - № 11. - 17 -19.

116. Ржавин Ю.А. Осевые и центробежные компрессоры двигателей лета- тельных аппаратов. Теория, конструкция и расчёт. - М.: МАИ, 1995. - 344 с.

117. Риман И.С. Изменение с помощью сеток профиля скоростей в кана- лах переменного сечения // Промышленная аэродинамика. - М.: Оборонгиз. -1960.-ВЫП.20.-С.216-238.^ 155. Рис В.Ф. Центробежные компрессорные машины. - Д.: Машино-361строение, 1981. - 351 с.

118. Романенко П.Н. Тепломассообмен и трение при градиентном тече- нии жидкостей. - М.: Энергия. -1971. - 568 с.

119. Сейбен, Кроутил, Седрик. Течения в конических диффузорах с на- турными параметрами и при моделировании условий на входе с помощью сеток// Ракетная техника и космонавтика. -1976. - Том 14. № 12. - 71 - 80.

120. Селезнёв К.П., Галёркин Ю.Б. Центробежные компрессоры. - Л.: Машиностроение, 1982. - 271 с.

121. Селезнёв К.П., Подобуев Ю.С., Анисимов А. Теория и расчёт тур- бокомпрессоров. - Л.: Машиностроение, 1968. - 408 с.

122. Селезнёв К.П., Шкарбуль Н. Некоторые критерии, определяющие течение в элементах проточной части турбомашин // Энергомашиностроение. -1972.-Я2 9.-С. 19-22.

123. Селифонов B.C., Овсянников Б.В., Боровский Б.И. Теория и расчёт агрегатов питания двигательной установки: Учеб. пособие. / Под ред. Б.В.Овсянникова. - М.: МАИ, 1980. - 80 с.

124. Сено, Ниси. Определение отрыва потока в диффузоре путем расчета пограничного слоя // Тр. Амер. о - в а инж. - мех. Теоретические основыинженерных расчетов. -1977. - № 2. - 206 - 219.

125. Сену, Ямагути, Ниси. Визуальное исследование пространственного течения в центробежном компрессоре // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Энергети-ческие машины и установки. - 1968. - № 3. - 26 - 35.

126. Сивердинг Современные достижения в исследовании основных особенностей вторичных течений в каналах турбинных решеток // Тр. Амер. о -ва инж. - мех. Энергетические машины и установки. -1985. - № 2. - 1 -13.

127. Соколов Ю.Н. Основы единой теории лопастных машин (насосов, вентиляторов, воздуходувок). - Томск: ТПИ, 1973. - 217 с.

128. Степанов Ю.Г. Гидродинамика решёток турбомашин. - М.: Физмат- гиз, 1962.-512С.

129. Стома А., Кудрявцев В.В., Кузьмин В.Н. и др. Бесконтактные элек- тродвигатели постоянного тока в электронасосных агрегатах космических ап-паратов // Электротехника, - 1999. - № 6. - 11 - 14.

130. Сэноо, Маруяма, Коицуми, Накасе. Влияние вязкости на коэффици- ент отставания потока в центробежных вентиляторах // Тр. Амер. о-ва инж. -мех. Энергетические машины и установки. -1974. - № 1. - 68 - 75. -

131. Таганов Г.И. Выравнивающее действие сеток в потоках жидкостей и газов. - Тр. ЦАГИ, 1947. - Вып. 604. - 14 с.

132. Теория и расчёт турбокомпрессоров: Учеб. пособие для студентов вузов машиностроительных специальностей. / К.П.Селезнёв, Ю.Б.Галеркин,С.А.Анисимов и др.; Под общ. ред. К.П.Селезнёва. - Л.: Машиностроение, 1986.- 392 с.

133. Терещенко Ю.М. Аэродинамика компрессорных решёток. - М.: Ма- шиностроение, 1979. -118 с.

134. Тимшин А.И. Структура потока в относительном движении на выхо- де из колеса центробежного насоса // Гидравлические машины. -1972. - Вып. 6.-С. 47-53.

135. Тихонов П.Т., Пфайфле Э.Э. Влияние высоты лопаток соплового ап- л 363^ парата осевых микротурбин на коэффициент скорости и угол выхода нотока //Изв. вузов. Авиационная техника. - 1992. - JVk 3. - 107 - 109.

136. Толяренко Н.В. Основы проектирования орбитальных станций: Учеб. пособие. - М.: МАИ, 1994. - 64 с.

137. Трифонов Е.В., Думов В.И. Определение кавитации при помощи хрупких покрытий // Энергомашиностроение. - 1955. - >Г2 1. - 25 - 26.

138. Францев В.К., Шерлыгин Н.А. Силовая установка самолётов Як - 40 и М-15.-М.: Транспорт, 1981.-231 с.

139. Халатов А.А., Капитанчук К.И. К расчёту предельных углов откло- нения линий на торцевой поверхности модели соплового аппарата // Изв. вузов.Авиационная техника. - 1988. - № 1. - 114 -116.

140. Хаустов А. И. Разработка систем для нагнетания крови с использова- нием опыта ракетного двигателестроения: Дис. . . .д-ра техн. наук / Моск. гос.авиацион. ин - т. - М., 1998. -183 с.

141. Хаустов А.И., Овсянников Б.В., Короткевич П.Н., Хавруняк Д.В. Не- " стационарные режимы работы насосов ракетных двигателей // Изв. вузов. Авиа-ционная техника. - 1998. - >Г2 4. - 50-53.

142. Хауэрд, Китмер Измерение скоростей в канале радиального рабочего колеса центробежного компрессора закрытого и полуоткрытого типов // Тр.Амер. о-ва инж. - мех. Энергетические машины и установки. -1975. - № 2. - 66-73.

143. Хиршель Э., Кордулла В. Сдвиговое течение сжимаемой жидкости. Численный расчёт пограничного слоя: Пер. с англ. - М.: Мир, 1987. - 248 с.

144. Хлопенков П.Р., Веселов В.И. Повышение эффективности рабочих , колёс центробежных насосов систем жидкостного охлаждения РЭА // ВопросыV:-У364радиоэлектроники. ТРТО, -1981. - Вып. 1. - 52 - 58.

145. Хованский О.М. О коэффициенте потерь гидродинамического напо- ра в перфорированных решётках и сетках квадратного плетения // Изв. Вузов.Машиностроение. - 1963. - № 5. - 159 -176.

146. Холш;ёвников К.В., Емин О.Н., Митрохин В.Т. Теория и расчёт авиа- ционных лопаточных машин. - М.: Машиностроение, 1986. - 432 с.

147. Хорошев Г.А., Петров Ю.И., Егоров Н.Ф. Борьба с шумом вентиля- торов. - М.: Энергоиздат, 1981. - 144 с.

148. Хоуард И., Осборн Г. Применение модели "струя - след" к анализу течения в межлопаточном канале рабочего колеса центробежного компрессора// Тр. Амер. о - в а инж. - мех. Теоретические основы инженерных расчётов. -1977.-№1.-С.241-248.

149. Чебаевский В.Ф., Петров В.И. Кавитационные характеристики высо- кооборотных шнеко - центробежных насосов. - Л.: Машиностроение, 1973. -151с.

150. Черкасский В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры. - М.: Энергия, 1977.-424 с.

151. Чернявский Л.К., Герасимов А.В. Некоторые особенности погранич- ных слоев в рабочем колесе центробежного компрессора // Рабочие процессыкомпрессоров и установок с ДВС: Сб. науч. тр. Труды ЛПИ № 411. - Д.: ЛПИ,1985.-С.18-21.

152. Чернявский Л.К., Герасимов А.В. Особенности течения вязкой среды в межлопаточных каналах центробежных колес, спрофилированных по методуЛПИ // Рабочие процессы компрессоров и установок с ДВС: Сб. науч. тр. Тру-ды ЛПИ № 394. - Л.: ЛПИ, 1983. - СЛ6 - 20.

153. Чжен П. Управление отрывом потока. - М.: Мир, 1979. - 552 с.

154. Чумаченко Б.Н. Высокооборотные лопаточные агрегаты // ЦНТИ "Поиск". - Обзор. -1987. - 93.

155. Шерстюк А.Н. Расчёт течений в элементах турбомашин. - М.: Ма- шиностроение, 1967.- 188 с.

156. Шерстюк А.Н., Зарянкин А.Е. Радиально - осевые турбины малой мощности. - М.: Машиностроение, 1976. - 156 с.

157. Шкарбуль Н., Авдеев Н.П., Жарковский А.А., Резунков Ю.А. Ис- следование влияния управления пограничным слоем в центробежных колесахна их эффективность // Энергомашиностроение. - 1976. - № 2. - 16—18.

158. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. - М.: Наука, 1974. - 711 с.

159. Экардт Д. Подробное исследование течения в высокоскоростном ра- бочем колесе центробежного компрессора // Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Теоре-тические основы инженерных расчетов. -1976. - >Г2 3. - 156 -178.

160. Эшдтан, Джонсон. Неустойчивый отрыв потока и максимальное вос- становление давления в двухмерных диффузорах с прямолинейными стенками// Тр. Амер. о-ва инж. - мех. Теоретические основы инженерных расчётов. -1980.-ХоЗ.-С. 97-106.

161. Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. - М.: Высш. шк., 1988. - 479 с.

162. Яременко О.В. Испытания насосов. Справочное пособие. - М.: Ма- % шиностроение, 1976.-225 с.л 366

163. Dickinson S.C. Flow visualization and velocity measurements in the sepa- rated region of an appendage - flat plate junction. - DTNSRDC Report 86/20,1986.

165. Eckardt D. Detailed flow investigations within speed centrifugal compressor impeller // Trans ASME Journal of Fluids Engineering 98. 1976. P. 390 -402.

166. Frey K.P.H., Vasuki N.C., Detached flow and control, published by the authors at Box 584, Newark, Delaware, 19711.1966.

167. Johnsson G., Bigert M. Development of small centrifugal pumps for an electric propellant pump system / 40th congress of the international astronauticalfederation. IAF - 89 - 290. Malaga. October 7-12,1989. P. 1 -12.

168. Pierce F.J., Ezekwe C.I. Turbulent stress tensors in a three - dimensional boundary layer / Virginia Polytechn. Inst. and State Univ. Blacksburg. - Rep. NE - 75-1,1975.

169. Roshko A. Uses of flow visualization in research // Proc. 1 Int. Conf. On Experimental Fluid Mechanics, Chengdu. China, June 17-21 . 1991. - Beijing: Int.Acad.Publ, 1992.-P.2-11.

170. Shekarriz A., Fu T.C., Katz J. et al. Quantitative visualization of juncture and tip vortices using particle displacement velocimetry. — AIAA Paper N 91 -0269,1991.

171. Toril K. Flow Uisualisation by Smoke - Wire Technique. // The In- ternational Symposium of Flow Uisualisation. Tokyo, 1977. Oct., P. 175 -180.

172. Yang W. - J. Second generation flow visualization techniques // Computers and Experiments in Fluid Flow: Proc. of the fourth Int. Conf. onComputational Methods and Experimental Measurements, Capri, Italy, May 1989. -Springer-Verl., 1989.-P. 3-11.367