dr inż. Łukasz Złoty
Wpływ otworów odciążających w wirnikach pomp wirowych na zdolności ssawne oraz sprawność pompy
Promoter: |
|
dr hab. inż. Krzysztof Karaśkiewicz - Politechnika Warszawska Wydział MEiL |
|
Supporting Promoter: |
|
|
|
Reviewers: |
|
|
prof. dr hab. inż. Andrzej Błaszczyk - Akademia in. Jakuba Paradyża Gorzów Wielkopolski |
|
Dziedzina: |
|
| nauki techniczne /nauki inżynieryjno-techniczne | |
Dyscyplina: |
|
| energetyka / inżynieria środowiska, górnictwo I energetyka | |
Abstract:
Niniejsza rozprawa doktorska zajmuje się oddziaływanie otworów odciążających na parametry pompy wirowej.
Dokonany w niej został obszerny przegląd literatury dotyczącej stosowania otworów odciążających w pompach wirowych. Dostępne w literaturze analityczne metody obliczania siły osiowej i jej redukcji poprzez użycie otworów odciążających zostały porównane z eksperymentem i ocenione.
Zbadano strukturę przepływu w otworze odciążającym z wykorzystaniem obliczeń numerycznych weryfikowanych badaniami doświadczalnymi. Pokazano jak na skutek ruchu obrotowego następuje utrata stabilności przepływu przez otwór i powstają wiry typu Taylor’a. Wykonano analizę wpływu pochylenia otworu na przeciek i opisano jak kierunek oraz kąt pochylenia wpływa na ten przeciek.
Zaprojektowano stanowisko badawcze do pomiaru i zapisu wszystkich analizowanych wielkości fizycznych wraz z możliwością optycznego badania kawitacji w wirniku pompy. Badania obejmowały wpływ otworów na wysokość ponoszenia, sprawność, siłę wzdłużną oraz nadwyżkę antykawitacyjną dla czterech prędkości obrotowych pompy i siedmiu konfiguracji otworów odciążających.
Wykonano szczegółową analizę niepewności pomiarowych dla wszystkich badanych wielkości.
Przedstawiono charakterystyki parametrów pompy dla każdej z konfiguracji otworów odciążających. Wykonano zdjęcia obszarów kawitacji zaczątkowej w wirniku pompy z otworami odciążającymi.
Na podstawie obliczeń numerycznych przedstawiono pola ciśnienia, prędkości i dyssypacji energii w badanej pompie. Pokazano wpływ obecności i pochylenia otworu na strukturę przepływu w części ssawnej wirnika. Z wykorzystaniem eksperymentu oraz badań numerycznych wykazano wpływ dyssypacji energii turbulentnej w otworze na sprawność pompy.