Luận án tiến sĩ nghiên cứu ảnh hưởng của một số thông số kích thước và kết cấu của bộ phận hướng dòng đến hiệu suất của bơm chìm hướng trục ở việt nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH TUẤN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ KÍCH THƢỚC VÀ KẾT CẤU CỦA BỘ PHẬN HƢỚNG DÒNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA BƠM CHÌM HƢỚNG TRỤC Ở VIỆT NAM LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI NGUYỄN MINH TUẤN NGHIÊN CỨU ẢNH HƢỞNG CỦA MỘT SỐ THÔNG SỐ KÍCH THƢỚC VÀ KẾT CẤU CỦA BỘ PHẬN HƢỚNG DÒNG ĐẾN HIỆU SUẤT CỦA BƠM CHÌM HƢỚNG TRỤC Ở VIỆT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 62520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: GS.TS NGUYỄN THẾ MỊCH PGS.TS NGUYỄN VĂN BÀY Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận án tiến sỹ, may mắn vinh dự nhận hướng dẫn, bảo tận tình hai nhà khoa học GS TS Nguyễn Thế Mịch PGS.TS Nguyễn Văn Bày Tôi xin chân thành cảm ơn giúp đỡ có hiệu hai thày Tôi gửi lời cảm ơn chân thành đến thày, cô Bộ môn Máy tự động thủy khí, Viện khí động lực, trường đại học Bách khoa Hà Nội Tôi xin cảm ơn đến anh em đồng nghiệp nói chung anh em đồng nghiệp Trung tâm nghiên cứu tư vấn điện xây dựng nói riêng động viên, giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho trình nghiên cứu công tác Tôi xin chân thành cảm ơn đến tập thể lãnh đạo, anh em nhân viên kỹ thuật, công nhân Công ty CP chế tạo bơm Hải Dương, Công ty CP chế tạo điện Hà Nội giúp đỡ tận tình trình thực luận án có nhiều góp ý, hỗ trợ quý báu thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy mẫu luận án tiến sỹ Cuối xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ông, bà, bố mẹ, anh em gia đình tôi, đặc biệt người vợ gái nhỏ yêu quý nhẫn nại, chịu nhiều khó khăn, thiệt thòi luôn bên cạnh để động viên, khuyến khích cho vượt qua khó khăn để hoàn thành luận án tiến sỹ Nghiên cứu sinh Nguyễn Minh Tuấn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận án tiến sỹ riêng Các kết quả, số liệu luận án trung thực chưa công bố tài liệu Ngƣời hƣớng dẫn khoa học Nghiên cứu sinh GS TS Nguyễn Thế Mịch Nguyễn Minh Tuấn PGS.TS Nguyễn Văn Bày DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU Q - Lưu lượng (m3/h) Qtt - Lưu lượng tính toán (m3/h) Hlt - Cột áp lý thuyết (m) Hlt - Cột áp lý thuyết số cánh dẫn vô (m) Htk - Cột áp thiết kế (m) Hh- cột áp hút (m) Hx- Cột áp xả (m) n - Số vòng quay quay (v/ph) ns – Số vòng quay đặc trưng (không thứ nguyên) Z1 - Số cánh bánh công tác máy bơm (không thứ nguyên) Z2 – Số cánh hướng dòng (không thứ nguyên) Ntr - Công suất trục (kW) Nđc- Công suất động (kW) Ntl – Công suất thủy lực (kW) ηb - Hiệu suất bơm (%) ηđc- Hiệu suất động (%) ηll - Hiệu suất lưu lượng (%) ηck- Hiệu suất khí (%) ηtl - Hiệu suất thủy lực (%) ηch – Hiệu suất cánh hướng (%) ηbx,ch – Hiệu suất bánh công tác cánh hướng dòng (%) ηh,d – Hiệu suất ống hút ống đẩy (%) ηlprofin – Hiệu suất lưới profin cánh (%) γ - Trọng lượng riêng (N/m3) ρ - Khối lượng riêng (kg/m3) g - Gia tốc trọng trường (m/s2) Vz - Vận tốc hướng trục trước sau bánh công tác (m/s) V1 – Vận tốc lối vào phận hướng dòng (m/s) V2 – Vận tốc miệng phận hướng dòng (m/s) db- Đường kính bầu bánh công tác (m) d b– Tỷ số bầu (không thứ nguyên) D1- Đường kính vào bánh công tác (m) D3- Đường kính miệng phận hướng dòng (m) D4- Đường kính bầu phận hướng dòng (m) 1 - Góc vào cánh bánh công tác (độ)  - Góc cánh bánh công tác (độ)  - Góc loe bầu phận hướng dòng (góc loe cánh hướng dòng) (độ) θ – Góc mở ống (độ) θtư – Góc mở tối ưu (độ) U- Điện (V) I- Dòng điện (A) KQ – Hệ số lưu lượng (không thứ nguyên) KH – Hệ số cột áp(không thứ nguyên) kγloe – Hệ số tổn thất góc loe γloe (không thứ nguyên) kθ , θ – Hệ số tổn thất góc loe θ (không thứ nguyên) k1 – Hệ số tỷ lệ tổn thất cột áp (không thứ nguyên) k2 – Hệ số cột áp lý thuyết (không thứ nguyên) Rtb – Bán kính trung bình tiết diện prôfin cánh bánh công tác (m) αb, αm – Góc đặt cánh tiết diện bầu mép (độ) l/t – Độ mau lưới cánh (không thứ nguyên) ω – Vận tốc góc trục bơm (rad/s) U – Vận tốc vòng trước sau lưới cánh (m/s) ζ – Hệ số xâm thực (không thứ nguyên) Kε – Hệ số vận tốc kinh tuyến (không thứ nguyên) hx - Tổn thất lượng tương đối bánh công tác (không thứ nguyên) ΔH – Tổng tổn thất thủy lực máy bơm chìm hướng trục (m) Σhw – Tổng tổn thất thủy lực máy bơm hướng trục thông thường (m) hγloe - Tổn thất góc loe phận hướng dòng (m) Δh1 - Tổn thất phần loe (m) loe h tl - Tổn thất thủy lực dạng tương đối (không thứ nguyên) hh - Tổn thất thủy lực ống hút dạng tương đối (không thứ nguyên) hd - Tổn thất thủy lực ống đẩy dạng tương đối (không thứ nguyên) h bx - Tổn thất thủy lực bánh công tác dạng tương đối (không thứ nguyên) h ch - Tổn thất thủy lực cánh hướng dòng dạng tương đối (không thứ nguyên) h d ,t - Tổn thất thủy lực ống dẫn ống tháo dạng tương đối (không thứ nguyên) hprofin – Tổn thất thủy lực profin cánh (m) h bxprofin - Tổn thất thủy lực profin cánh bánh công tác dạng tương đối (không thứ nguyên) δ - Chiều dày lớp biên δ**- Chiều dày tổn thất mạch động Г’ - Giá trị thông số hình dạng Г1 - Giá trị thông số hình dạng xét đến chiều dày tổn thất mạch động δ** λ - Hệ số cản chuyển động rối chất lỏng ống (không thứ nguyên) v0 – Vận tốc trung bình dòng chảy tiết diện (m/s) vmax – Vận tốc trục (m/s) r – Bán kính ống (m) f1 – Diện tích tiết diện vào ống (m2) f2 – Diện tích tiết diện ống (m2) s = f2/f1 – Độ mở ống (không thứ nguyên) ξ – Hệ số cản phần loe (không thứ nguyên) ξtp – Hệ số cản toàn phần (không thứ nguyên) χd χt - Hệ số chuyển giá trị hệ số tổn thất thủy lực cục ζ (không thứ nguyên) Xp – Lực cản Yp- Lực nâng tgλ - Chất lượng nghịch đảo profin tgλbx - Chất lượng nghịch đảo profin lưới dp/dx - Đại lượng građiên áp lực DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT - HPMC - Công ty cổ phần Chế tạo bơm Hải Dương - Bộ KH&CN - Bộ Khoa học công nghệ - CP - Cổ phần - HTCĐ – Hướng trục chìm đứng - KHCN: Khoa học công nghệ - NXB – Nhà xuất - NCKH – Nghiên cứu khoa học - PTNT – Phát triển nông thôn - BHBG – Biến hình bảo giác DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU TT Nội dung bảng biểu Trang Bảng 2.1 Xây dựng đường dòng đẳng tốc mặt phẳng kinh tuyến 28 Bảng 2.2 Xây dựng đường dòng đẳng mặt phẳng kinh tuyến 31 Bảng 2.3 Giá trị hệ số tổn thất cho phần loe rãnh có hình dạng tiết diện khác 47 Bảng 2.4 Kết tính toán lý thuyết hiệu suất máy bơm chìm hướng trục với góc loe phận hướng dòng khác 58 Bảng 2.5 Các kích thước phận hướng dòng với trường hợp góc loe 59 Bảng 2.6 Kết tính toán lý thuyết hiệu suất máy bơm chìm với trường hợp số vòng quay đặc trưng khác 60 Bảng 4.1 Dung sai thông số khảo nghiệm máy bơm 123 Bảng 4.2 Bảng kết hiệu chỉnh thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục 124 Bảng 4.3 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTCĐ 2.600-4,5 126 10 Bảng 4.4 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTCĐ 3.300 - Bảng 4.5 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTCĐ 2.400-4,5 Bảng 4.6 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục (Z1 = 4, Z2 = 5) Bảng 4.7 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTCĐ 3.300 - có Z1 =4, Z2 = Bảng 4.8 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục góc γloe = 760 Bảng 4.9 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTCĐ 3.300 - có γloe = 600 Bảng 4.10 Các thông số kỹ thuật máy bơm chìm hướng trục HTĐ 3.300-3 có γloe = 00 127 11 12 13 14 15 16 128 130 131 132 133 134 DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ĐỒ THỊ TT Nội dung hình đồ thị Trang Hình 1.1 Sản phẩm máy bơm chìm hướng trục hãng ABS (Đức) Hình 1.2 Máy bơm chìm Flygt Hình 1.3 Máy bơm chìm EBARA (Nhật Bản) Hình 1.4 Kết cấu tổ máy bơm chìm – động điện chìm hãng Sverdmash (Nga) Hình 1.5 Kết cấu máy bơm chìm hướng trục DAF 48-19012 (N=190kW, n=590v/ph) hãngDaiJin – Hàn Quốc Hình 1.6 Bơm capsul Công ty Cam Tuyền (Trung Quốc) Hình 1.7 Bơm capsul Công ty Khải Tuyền (Trung Quốc) 8 Hình 1.8 Sơ đồ miền tính toán cánh hướng dòng máy bơm chìm Trung Quốc 9 Hình 1.9 Mô hình bơm Trường Đại học Thanh Hoa, Bắc Kinh 10 Hình 1.10 Mô hình 3D máy bơm chìm hướng trục phục vụ thoát nước thải 10 11 Hình 1.11 Phân bố áp suất bề mặt cánh hướng dòng bơm 11 12 Hình 1.12 Sự tác động hạt rắn gây mài mòn cánh hướng dòng bơm nước thải 11 13 Hình 1.13 Mô hình 3D hình ảnh thực tế máy bơm chìm bơm nước biển 12 14 Hình 1.14 Mô hình 3D CFD kết hợp bánh công tác phận hướng dòng 12 15 Hình 1.15 Hiệu suất máy bơm theo mô số 12 16 Hình 1.16 Mặt cắt kinh tuyến máy bơm hướng trục kiểu GV - IMP 13 17 Hình 1.17 Giao diện phần mềm mô CFX – TASCflow 14 18 Hình 1.18 Chia lưới cho cánh hướng dòng máy bơm kiểu GV – IMP 14 nước thải T (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 3.268 3.143 3.126 3.158 Alpha 110.590 99.683 97.224 100.915 **************************************************************************** * STAGE PERFORMANCE SUMMARY * **************************************************************************** Volume flow rate: 3300.000 m^3/hr Stage power: 32.839 kW Total dynamic head rise: 3.082 Rotor efficiency: 0.90 Stage efficiency (total-to-total): 0.620 Stage efficiency (total-to-static): 0.603 Stage efficiency decrement: Upstream loss: 0.003 Total Impeller loss: 0.138 Blade profile loss: 0.020 End wall blockage loss: 0.114 m Incidence loss: 0.003 Recirculation loss: 0.000 Shock loss: 0.000 Diffuser #1 loss: 0.002 Diffuser #2 loss: 0.013 Vane profile loss: 0.004 End wall blockage loss: 0.009 Incidence loss: 0.000 Diffuser #3 loss: 0.003 PL1.3 Kết ch y mô cho trường hợp ns = 900 g c oe γloe = 760 DATA SET NO 3: # ############################################################################ **************************************************************************** * STATION-BY-STATION OUTPUTS * *************************************************************************** >>>>>>>>>>>>>>>>>>> Upstream (Station 0) >>>>>>>>>>>>>>>>>>> T00 = 26.88 P00 = 10.23 Q = 3300.00 N = 590.00 **************************************************************************** * OPERATING CONDITION * **************************************************************************** P0 = 10.232 T0 = 26.880 Q = 3300.000 RHO00 = 996.561 **************************************************************************** * IMPELLER INLET STATION * **************************************************************************** HUB Radius = 77.6115 Height = 0.0000 BladeAngle = 47.9943 Pitch= 162.549 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.963 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 4.9646 Alpha = 90.0000 W = 6.9022 Beta= 45.994 Incidence= 2.000 MachRel= 0.005 MachAbs= 0.003 MEAN Radius = 190.9868 Height = 113.3752 BladeAngle = 24.8177 Pitch= 400.002 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.963 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 4.9646 Alpha = 90.0000 W = 12.8019 Beta= 22.818 Incidence= 2.000 MachRel= 0.009 MachAbs= 0.003 TIP Radius = 258.7052 Height = 181.0936 BladeAngle = 19.2546 Pitch= 541.831 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.963 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 4.9646 Alpha = 90.0000 W = 16.7373 Beta= 17.255 Incidence= 2.000 MachRel= 0.011 MachAbs= 0.003 *************************************************************************** * IMPELLER EXIT STATION * **************************************************************************** HUB Radius = 77.6120 Height = 0.0000 BladeAngle = 120.2602 Pitch= 162.550 Chord = 400.0018 AxialChord = 157.0000 P0 = 13.834 T0 = 26.880 P = 8.817 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 9.9199 Alpha = 39.1532 W = 6.9010 Beta= 114.824 Deviation= 5.436 MachRel = 0.005 MachAbs= 0.007 FlowCoeff= 1.0353 WorkCoeff= 1.6042 DF(Lieblein)= 0.2266 LossCoeff= 0.060 MEAN Radius = 190.9902 Height = 113.3782 BladeAngle = 37.3784 Pitch= 400.009 Chord = 400.0018 AxialChord = 206.6026 P0 = 13.380 T0 = 26.881 P = 11.388 T = 26.881 RHO = 996.561 C = 6.2504 Alpha = 60.8308 W = 10.3159 Beta= 31.942 Deviation= 5.436 MachRel = 0.007 MachAbs= 0.004 FlowCoeff= 0.4207 WorkCoeff= 0.2582 DF(Lieblein)= 0.3132 LossCoeff= 0.060 TIP Radius = 258.7100 Height = 181.0980 BladeAngle = 27.1840 Pitch= 541.841 Chord = 400.0018 AxialChord = 157.0000 P0 = 12.594 T0 = 26.882 P = 10.803 T = 26.882 RHO = 996.561 C = 5.9268 Alpha = 70.4124 W = 15.0700 Beta= 21.748 Deviation= 5.436 MachRel = 0.010 MachAbs= 0.004 FlowCoeff= 0.3106 WorkCoeff= 0.1243 DF(Lieblein)= 0.1800 LossCoeff= 0.060 NumBlades= 4.000000 Mass_in = 913.5145 Mass_out= 913.5145 **************************************************************************** * CASCADE DIFFUSER INLET STATION * *************************************************************************** VARIABLES HUB MEAN TIP MASS_AVG Radius (mm) 77.612 190.990 258.710 Height (mm) 0.000 113.378 181.098 BladeAngle 33.138 58.099 65.320 Pitch (mm) 60.956 150.003 203.190 P0 ( m) 13.815 13.372 12.587 13.360 T0 (C) 26.880 26.881 26.882 26.881 P ( m) 9.257 11.729 11.161 11.381 T (C) 26.880 26.881 26.882 26.881 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 9.455 5.677 5.289 6.104 Alpha 35.553 57.548 67.933 54.209 Incidence -2.415 0.552 -2.613 **************************************************************************** * CASCADE DIFFUSER EXIT STATION * *************************************************************************** VARIABLES Radius (mm) HUB 184.453 MEAN 289.523 TIP 365.547 MASS_AVG Height (mm) 0.000 105.070 181.094 BladeAngle 121.366 112.105 110.049 Pitch (mm) 144.869 227.391 287.100 Chord (mm) 150.001 150.001 150.001 AxialChord (mm) 146.303 149.453 149.878 P0 ( m) 13.683 13.325 12.546 13.268 T0 (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 P ( m) 13.007 12.678 11.903 12.618 T (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 3.641 3.563 3.551 3.572 Alpha 107.286 98.026 95.970 99.072 Deviation 14.079 14.079 14.079 DF(Lieblein) 0.803 0.685 0.630 *************************************************************************** * VANELESS DIFFUSER EXIT STATION * *************************************************************************** VARIABLES HUB MEAN TIP MASS_AVG Radius (mm) 184.453 289.523 365.547 Height (mm) 0.000 105.070 181.094 P0 ( m) 13.673 13.315 12.537 13.259 T0 (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 P ( m) 13.189 12.865 12.091 12.804 T (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 3.083 2.971 2.956 2.985 Alpha 110.543 99.636 97.177 100.883 **************************************************************************** * STAGE PERFORMANCE SUMMARY * **************************************************************************** Volume flow rate: 3300.000 m^3/hr Stage power: 37.839 kW Total dynamic head rise: 3.083 m Rotor efficiency: Stage efficiency (total-to-total): 0.862 0.500 10 Stage efficiency (total-to-static): 0.418 Stage efficiency decrement: Upstream loss: 0.003 Total Impeller loss: 0.138 Blade profile loss: 0.020 End wall blockage loss: 0.114 Incidence loss: 0.003 Recirculation loss: 0.000 Shock loss: 0.000 Diffuser #1 loss: Diffuser #2 loss: Vane profile loss: End wall blockage loss: Incidence loss: Diffuser #3 loss: 0.002 0.013 0.004 0.009 0.000 0.003 PL1.4 Kết ch y mô cho trường hợp máy bơm chìm hướng trục có ns = 600 g c oe γloe = 420 PUMPAL 8.3.11 Sat May 23 10:06:31 2015 RUN ID: Output run ID Geometry File:D: Ty toc 600(analysis).GEO -Stage of 1: ############################################################################ # DATA SET NO 1: # ############################################################################ **************************************************************************** * STATION-BY-STATION OUTPUTS * **************************************************************************** >>>>>>>>>>>>>>>>>>> Upstream (Station 0) >>>>>>>>>>>>>>>>>>> T00 = 26.88 P00 = 10.23 Q = 2320.00 N = 490.00 **************************************************************************** * OPERATING CONDITION * **************************************************************************** P0 = 10.232 T0 = 26.880 Q = 2320.000 RHO00 = 996.561 **************************************************************************** 11 * IMPELLER INLET STATION * **************************************************************************** HUB Radius = 76.6476 Height = 0.0000 BladeAngle = 60.0815 Pitch= 96.318 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.918 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 5.0513 Alpha = 90.0000 W = 6.4019 Beta= 52.095 Incidence= 7.986 MachRel= 0.004 MachAbs= 0.003 MEAN Radius = 164.0623 Height = 87.4147 BladeAngle = 38.8709 Pitch= 206.167 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.918 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 5.0513 Alpha = 90.0000 W = 9.8176 Beta= 30.965 Incidence= 7.906 MachRel= 0.007 MachAbs= 0.003 TIP Radius = 218.9932 Height = 142.3456 BladeAngle = 31.3314 Pitch= 275.195 P0 = 10.219 T0 = 26.880 P = 8.918 T = 26.880 RHO = 996.561 C = 5.0513 Alpha = 90.0000 W = 12.3202 Beta= 24.205 Incidence= 7.127 MachRel= 0.008 MachAbs= 0.003 **************************************************************************** * IMPELLER EXIT STATION * *************************************************************************** HUB Radius = 76.6476 Height = 0.0000 BladeAngle = 144.2848 Pitch= 96.318 Chord = 206.1667 AxialChord = 201.5235 P0 = 13.600 T0 = 26.881 P = 7.847 T = 26.881 RHO = 996.561 C = 10.6223 Alpha = 32.5062 W = 7.6051 Beta= 131.358 Deviation= 12.927 MachRel = 0.005 MachAbs= 0.007 FlowCoeff= 1.2843 WorkCoeff= 2.2777 DF(Lieblein)= 0.1389 LossCoeff= 0.101 MEAN Radius = 164.0623 Height = 87.4147 BladeAngle = 75.4672 Pitch= 206.167 Chord = 206.1667 AxialChord = 173.2365 P0 = 14.378 T0 = 26.881 P = 11.186 T = 26.881 RHO = 996.561 C = 7.9130 Alpha = 46.7228 W = 6.4925 Beta= 62.540 Deviation= 12.927 MachRel = 0.004 MachAbs= 0.005 FlowCoeff= 0.6000 WorkCoeff= 0.6444 DF(Lieblein)= 0.6150 LossCoeff= 0.101 TIP Radius = 218.9932 Height = 142.3456 BladeAngle = 55.1169 Pitch= 275.195 Chord = 206.1667 AxialChord = 141.1942 P0 = 14.546 T0 = 26.882 P = 11.608 T = 26.882 RHO = 996.561 C = 7.5913 Alpha = 54.0184 W = 9.1468 Beta= 42.190 Deviation= 12.927 MachRel = 0.006 MachAbs= 0.005 12 FlowCoeff= 0.4495 WorkCoeff= 0.3969 DF(Lieblein)= 0.4992 LossCoeff= 0.101 NumBlades= 5.000000 Mass_in = 642.2284 Mass_out= 642.2284 **************************************************************************** * CASCADE DIFFUSER INLET STATION * **************************************************************************** VARIABLES HUB MEAN TIP MASS_AVG Radius (mm) 76.648 164.062 218.993 Height (mm) 0.000 87.415 142.346 BladeAngle 30.275 51.330 59.055 Pitch (mm) 53.510 114.537 152.886 P0 ( m) 13.587 14.371 14.540 14.297 T0 (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 P ( m) 8.306 11.659 12.148 11.320 T (C) 26.881 26.881 26.882 26.881 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 10.177 7.293 6.849 7.582 Alpha 28.332 41.942 49.367 40.537 Incidence 1.943 9.387 9.688 **************************************************************************** * CASCADE DIFFUSER EXIT STATION * **************************************************************************** VARIABLES HUB MEAN TIP MASS_AVG Radius (mm) 135.000 222.991 285.000 Height (mm) 0.000 87.991 150.000 BladeAngle 119.413 113.385 111.813 Pitch (mm) 94.248 155.677 198.968 Chord (mm) 147.262 147.262 147.262 AxialChord (mm) 142.140 145.954 146.795 P0 ( m) 13.301 14.224 14.410 14.121 T0 (C) 26.881 26.882 26.882 26.882 P ( m) 12.476 13.426 13.617 13.320 T (C) 26.881 26.882 26.882 26.882 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 4.022 3.956 3.943 3.963 Alpha 103.497 97.468 95.896 98.108 Deviation 15.917 15.917 15.917 DF(Lieblein) 0.781 0.774 0.793 **************************************************************************** * VANELESS DIFFUSER EXIT STATION * 13 **************************************************************************** VARIABLES HUB MEAN TIP MASS_AVG Radius (mm) 135.000 222.991 285.000 Height (mm) 0.000 87.991 150.000 P0 ( m) 13.294 14.217 14.403 14.114 T0 (C) 26.881 26.882 26.882 26.882 P ( m) 12.711 13.663 13.854 13.556 T (C) 26.881 26.882 26.882 26.882 RHO (Kg/m^3) 996.561 996.561 996.561 996.561 C (m/s) 3.380 3.296 3.281 3.306 Alpha 106.127 98.973 97.091 99.739 **************************************************************************** * STAGE PERFORMANCE SUMMARY * **************************************************************************** Volume flow rate: 2600.000 m^3/hr Stage power: 31.329 kW Total dynamic head rise: 4,503 m Rotor efficiency: 0.893 Stage efficiency (total-to-total): 0.730 Stage efficiency (total-to-static): 0.702 Stage efficiency decrement: Upstream loss: 0.003 Total Impeller loss: 0.107 Blade profile loss: 0.006 End wall blockage loss: 0.050 Incidence loss: 0.051 Recirculation loss: 0.000 Shock loss: 0.000 Diffuser #1 loss: 0.002 Diffuser #2 loss: 0.032 Vane profile loss: 0.006 End wall blockage loss: 0.020 Incidence loss: 0.005 Diffuser #3 loss: 0.002 14 Phụ lục Một số hình ảnh chi tiết thử nghiệm mô hình vật lý máy bơm chìm hƣớng trục luận án a) Hình ảnh số mộc mẫu bánh công tác v cánh hướng dòng Hình PL 2.1 Mộc mẫu bầu thân phận hướng dòng Hình PL 2.2 Mộc mẫu cánh hướng Hình PL 2.3 Mộc mẫu bầu bánh công tác b) Hình ảnh số chi tiết máy bơm chìm hướng trục đứng Hình PL 2.4 Bánh công tác với có Z1 = (mẫu cánh đúc liền – cánh cố định) 15 Hình PL 2.5 Bánh công tác với có Z1 = lắp đặt vào hệ thống dẫn dòng máy bơm chìm (mẫu cánh xoay) Hình PL 2.6 Bộ phận hướng dòng Z2 = 7, γloe = 420 Hình PL 2.7 Bộ phận hướng dòng Z2 = 5, γloe = 420 16 Hình PL 2.7 Bộ phận hướng dòng Z2 = 5, γloe = 600 Hình PL 2.8 Bộ phận hướng dòng Z2 = 5, γloe = 760 c) Hình ảnh thử nghiệm phòng thí nghiệm máy bơm công ty CP chế tạo bơm Hải Dương Hình PL2.11 Phòng điều khiển trung tâm hệ thống thí nghiệm máy bơm Công ty CP chế tạo bơm Hải Dương Hình PL 2.12 Thiết bị đo lưu lượng Hình PL 2.13 Thiết bị đo thông số điện 17 Hình PL14 Giáo viên hướng dẫn lãnh đạo Công ty CP chế tạo bơm Hải Dương giám sát số liệu đo đạc bơm mô hình phòng điều khiển trung tâm Hình PL 2.15 Động điện chìm N=55kW, n = 590v/ph phục vụ thử nghiệm bơm mô hình Hình PL 2.16 Lắp ráp phần dẫn dòng máy bơm chìm với động điện chìm 18 Hình PL 2.17 Thử nghiệm máy bơm chìm cho hai mô hình: Z1 =4, Z2 =5 Z1 =4, Z2 =7 (ns = 900) Hình PL 2.18 NCS cán phòng Quản lý chất lượng Công ty CP chế tạo bơm Hải Dương giám sát thử nghiệm máy bơm chìm có ns = 600 (Z1 =4, Z2 =5) 19 Hình PL 2.19 Tổ máy bơm chìm (ns =1.400 (γloe = 420)) động điện chìm N=55kW, n = 1450v/ph phục vụ thử nghiệm bơm mô hình Hình PL 2.20 Thử nghiệm tổ máy bơm chìm có ns = 1.400 Hình PL 2.21 NCS giáo viên hướng dẫn v lãnh đạo Công ty CP chế tạo bơm Hải Dương giám sát thử nghiệm máy bơm chìm có γloe = 600 v γloe = 760 (ns = 900, Z1 =4, Z2 =5) 20 Hình PL 2.22 Tổ máy bơm chìm hướng trục HTCĐ3.300 - hoàn chỉnh sau thử nghiệm (γloe = 420, ns = 900, Z1 =4, Z2 =5) Hình PL 2.23 Ứng dụng kết nghiên cứu luận án vào thực tế sản xuất Lắp đặt tổ máy bơm chìm hướng trục HTCĐ3.300 - (γloe = 420, ns = 900, Z1 =4, Z2 =5) trạm bơm Vạn Phúc, xã Vạn Kim, huyện M Đức, TP Hà Nội thuộc Xí nghiệp đầu tư v phát triển thủy lợi M Đức – Hà Nội 21 [...]... hướng dòng máy bơm hướng trục thông thường Nghiên cứu sự khác biệt này chính là nghiên cứu ảnh hưởng của trị số góc loe bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục tác động đến hiệu suất của bơm Phạm vi nghiên cứu của luận án là nghiên cứu ảnh hưởng của góc loe bầu bộ phận hướng dòng đến hiệu suất bơm với các trị số của số vòng quay đặc trưng thông dụng và số lá cánh hướng dòng điển hình của bơm chìm hướng. .. phỏng dòng chảy thủy lực trong bơm 67 3.2 Khảo sát, đánh giá sự ảnh hưởng của thông số kích thước, kết cấu bộ phận hướng dòng đến hiệu suất của máy bơm chìm hướng trục 76 3.2.1 Khảo sát, đánh giá sự ảnh hưởng của số vòng quay đặc trưng đến hiệu suất của bơm chìm hướng trục 76 3.2.2 Khảo sát đánh giá sự ảnh hưởng của số lá cánh đến hiệu suất máy bơm chìm hướng trục. .. của bơm đang được sử dụng tại Việt nam 6 Điểm mới của luận án + Đánh giá được sự ảnh hưởng của thông số kích thước, kết cấu bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục đến hiệu suất của bơm, từ đó, xác định phương pháp tính toán thiết kế phần dẫn dòng nói chung và bộ phận hướng dòng nói riêng, nhằm nâng cao hiệu suất của máy bơm chìm hướng trục + Trên cơ sở kết quả nghiên cứu đạt được về ảnh hưởng của. .. kích thước, kết cấu bộ phận hướng dòng đến hiệu suất máy bơm chìm hướng trục; Chương 3 Khảo sát, đánh giá sự ảnh hưởng của thông số kích thước, kết cấu bộ phận hướng dòng đến hiệu suất máy bơm chìm hướng trục bằng mô phỏng số; Chương 4 Nghiên cứu thực nghiệm mô hình máy bơm chìm hướng trục Kết quả đạt được, bàn luận và kết luận, kiến nghị 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thiết... bầu cánh lớn của bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục (trục đứng và trục ngang) có ảnh hưởng không nhỏ đến hiệu suất làm việc của bơm Nói chung, thực tế đã chỉ rõ rằng, phải nghiên cứu bài bản và chuyên sâu về kích thước hình học và kết cấu của bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục Làm sáng tỏ vấn đề này sẽ tạo cơ sở để thiết kế, chế tạo phần dẫn dòng tốt nhất cho các máy bơm chìm hướng trục. .. thất trong bơm hướng trục 36 2.4 Lý thuyết tính toán hiệu suất của máy bơm chìm hướng trục 41 2.5 Ứng dụng kết quả nghiên cứu lý thuyết để tính toán hiệu suất máy bơm chìm hướng trục 53 2.6 Kết luận chương 2 66 Chƣơng 3: Khảo sát đánh giá sự ảnh hƣởng của một số thông số ch thƣớc, kết cấu bộ phận hƣớng dòng đến hiệu suất của bơm hƣớng trục chìm bằng mô phỏng số ... loe bầu cánh hướng dòng) hợp l khi thiết kế bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục 5 Phƣơng pháp nghiên cứu Kết hợp chặt chẽ giữa tính toán lý thuyết với thực nghiệm, đồng thời, dùng phần mềm mô phỏng để nghiên cứu, đánh giá sự ảnh hưởng của trị số góc loe bộ phận hướng dòng máy bơm chìm hướng trục đến hiệu suất của bơm với các trị số số vòng quay đặc trưng thông dụng và số lá cánh hướng dòng điển... loe của chi tiết bầu bộ phận hướng dòng trong bơm hướng trục thông thường Tại trường Đại học bách khoa Hà nội đã có nhiều luận án tiến sỹ nghiên cứu về máy bơm hướng trục, trong đó cần chú luận án của tác giả Bùi Quốc Thái nghiên cứu sâu về ảnh hưởng các thông số kết cấu cánh hướng dòng bơm hướng trục đến đặc tính làm việc của bơm .Kết quả nghiên cứu của đề tài đã xác định được rằng, các thông số độ... hình là χ = 20mm để nghiên cứu ảnh hưởng của một số yếu tố (số lá cánh hướng dòng, số vòng quay đặc trưng và góc loe bộ phận hướng dòng) Trong đó, tác giả đi sâu vào nghiên cứu ảnh hưởng của góc loe bộ phận hướng dòng đến đặc tính năng lượng (hiệu suất) của bơm, còn các yếu tố khác (số lá cánh, số vòng quay đặc trưng) của máy bơm chìm hướng trục, tác giả không nghiên cứu sâu cơ sở lý thuyết vì các vấn... chỉ nghiên cứu bằng mềm phần mềm mô phỏng kết hợp thử nghiệm thực tế để làm sáng tỏ ảnh hưởng của số lá cánh hướng dòng, số vòng quay đặc trưng đến hiệu suất của máy bơm chìm hướng trục 17 Thực tế từ các đề tài nghiên cứu khoa học, dự án SXTN về máy bơm chìm hướng trục công suất vừa và nhỏ (2,2-75)kW cho thấy, điều này ảnh hưởng khá nhiều đến hiệu suất làm việc của tổ máy bơm chìm hướng trục (trục ... giá ảnh hưởng thông số kích thước, kết cấu phận hướng dòng đến hiệu suất máy bơm chìm hướng trục mô số; Chương Nghiên cứu thực nghiệm mô hình máy bơm chìm hướng trục Kết đạt được, bàn luận kết luận, ... máy bơm chìm giới Việt Nam; Chương Cơ sở lý thuyết dòng chảy bơm hướng trục ảnh hưởng thông số kích thước, kết cấu phận hướng dòng đến hiệu suất máy bơm chìm hướng trục; Chương Khảo sát, đánh... hướng trục đến hiệu suất bơm với trị số số vòng quay đặc trưng thông dụng số cánh hướng dòng điển hình bơm sử dụng Việt nam Điểm luận án + Đánh giá ảnh hưởng thông số kích thước, kết cấu phận hướng