ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВІЛЬНОВИХРОВИХ НАСОСІВ ПРИ РОБОТІ У РОБОЧОМУ ДІАПАЗОНІ Q = 0,7-1,2 Qном
DOI:
https://doi.org/10.36910/775.24153966.2025.83.4Ключові слова:
вільновихровий насос, гідравлічні характеристики, CFD-аналіз, робочий діапазон подач, робоче колесо, двоярусна лопатева система, гідравлічний ККД, статичний тиск, швидкісні поля, енергетична ефективністьАнотація
У роботі виконано чисельне дослідження робочих характеристик вільновихрового насоса СВН 80-32 у
діапазоні подач Q = 0,7–1,2·Qном, що відповідає типовим умовам тривалої експлуатації насосного обладнання. На
основі геометричних параметрів насоса побудовано тривимірні моделі та проведено CFD-аналіз у середовищі ANSYS
CFX із застосуванням k–ε моделі турбулентності. Розглянуто два варіанти робочих коліс: з шістьма
криволінійними лопатями та двоярусне колесо з дванадцятьма лопатями.
Отримані характеристики показали, що у робочому діапазоні обидва виконання забезпечують стабільний
пологоспадний характер напірної кривої та близькі значення гідравлічного ККД (до 48,3% для шестилопатевого та
47,5% для двоярусного колеса). Водночас двоярусна система забезпечує приріст напору на 1,3–1,8 м (3–5%) без
суттєвого зниження енергоефективності. Аналіз швидкісних і тискових полів показав, що двоярусне колесо формує
більш рівномірне натікання на лопаті, зменшує дифузорність каналів та знижує вихрові втрати у вільній камері.
Результати дослідження дозволяють обґрунтувати вибір конструкції робочого колеса залежно від умов
експлуатації: шестилопатеве виконання є більш доцільним у режимах, близьких до номінального, тоді як двоярусне
забезпечує додатковий запас напору та кращу стабільність роботи у зонах підвищених подач.
