Введение к работе
Актуальность темы. Для многих отраслей промышленности (энергетики, нефтегазовой, пищевой и др.) актуальным является создание зьзхжоїірсизводитатьньїх процессов на основе многофазных сред. Среди применяемого для этих целей оборудования значительную долю составляют аппараты струйного типа, основными достоинствами которых являются нысохая надежность и простота в эксплуатации. Однако рабочий процесс струйных аппаратов, особенно при работе на многофазных средах, отличается большой сложностью. Методы расчета гетерофазных аппаратов струйного типа носят в основном полуэмпирический характер, а в некоторых случаях и вовсе отсутствуют, что сдерживает более широкое внедрение в промышлгнноегь таких устройств
Таким образом, научная и техническая проблема 'исследования процессов, протекнюгдих при работе струйных аппаратов на газожиокоешьк смесях, существует и нуждается в приоритетном решении.
Цель работы. Lfcnbto научно-исследовательской работы является развитие теории струйных насосов примаппельно к аппаратам, откачивающим газожидкостнью среды, создание метода их расчета и разработка рекомендаций по их проекпгоованию. Для достижения пост?" тенной цели необходимо решение етедующих задач. 1. Разработать расчетную модель струйного насоса, эжекткрующего газожгажостные смеси, на основе которой получить выражение безразмерной напорной характеристики рассматриваемого аппарата и изучить влияние на нее различных режимных и геометрических параметров, указав физичеоаїтосуществіїмьій диапазон работы устройства 2 Зкспериментальными исследованиями апробировать расчетную модель и внести в нее необходимые уточнения.
-
Выявить оптимальные режимы работы струйного аппарата, разработать метод расчета и рекомендации его оптимального проекпфования.
-
Цэеддажить конструктивные мероприятия по обеспечению эффективной и надежной работы аппарата в промышленных гидро- и пневмосистемах. Разработать струйный аппарат для систем вакуумирования энергетических установок.
Методы исследований. Для решения поставленных задач использованы методы механики жидкости и газа, математического моделирования процессов, протекающих в струйных насосах.
Научпав новизна. Новыми в работе являются: фщико-мттаатическая модель струйного насоса с газожидкостной эжестируемой ередоїї; основныг характеристики аппарата и закономерности влияния на них. различных режимных и геометрических параметров, реально осуществимые режимы работы рассматриваемого струйного насоса; способы эффективного использования аппарата в системах различного назначения; алгоритм расчета струйного насоса с газожидаэсшой эжектируемой средой.
Обоснованность и достоверность ретультатов работы. Степень достоверности диссертационной работы обеспечена использованием при составлении расчетной модели рабочего процесса фундамапальных законов сохранения: совпадением полученных вьгоажений в крайних случаях состава эжектируемой среды с хорошо изученными хфастеристиками кидкосшо-жидкостных струйных насосов и тшожіщкостяьк эжекторов; Здовлегворителшым согласованием результатов расчета и эксперимента. Основные положения и выводы докЕЗЫкакяся аналшическк и псдаверждатотся опытным путем.
Практическая пепность ретультатов работы в пх рсалівания
Разработанные алгоритм, программа расчета и оріїгикальная конструктивная схема струйного насоса с газояадакостной эжектируемой средой могут быть использованы в энергетике, химической и нефтегазовой промышленности и в других отраслях для создания новых и оптимизации существующих аппаратов рассматриваемого типа.
Нв основе выполненных исследований спроектирован и внедрен в гдэомышленную зкатлузхацшо струйный аппарат для технологических нужд Челябинского завода металлоконсгрукщй. В настоящее время разрабатывается новая установка с гидроструйными и центробежными насосами для систем вакуумирования конденсаторов паровых турбин К-300-24QJIM3 Кармановской ГРЭС. Ожидается, что потребление воды и электроэнергии будет на (25...30)% ниже, чем у существующих на ГРЭС всяоструйных установок этого типа
Апробация работы и публикации. Материалы работы обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях Южно-Уральского государственного университета в 1997-19S9 гг.; на XVIII Российской школе по проблемам проектирования неоднородных конструкций 22-24 июня 1999г. (Миасс, МНУЦ), на региональной конференции "Аэрокосмическая техника и выэокие технологии" 12—14 апреля 2000 г. (Пермь, ПГТУ); на международных конференциях: Тидравлические машины, гидропривод и гидгхшневмоаЕтоматика" 9-40 декабря 199&-. (Москва, МЭИ),
"Т*ядромеханика> гацромншины, гидропривод и гщцжішєвмоавтомзтика" 26 -27 октября 1999 г. (Челябинск, ЮУрГУ)-
ТЪ результатам выполненных исследований опубликовано шесть печатных работ, получен патент на изобретение, материалы диссертз-нионнсй работы изложены также в двух научно - технических отчетах.
Структура ч объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глпв, основных выводов, стшска литературы и приложения, излсмхъа ка 154 страницах машгакятисного текста, включая 46 рисунков, 3 таблицы и список литературы из 137 наименований.
