4. Bố cục của Luận ỏn
1.2.2. Tỡnh hỡnh nghiờn cứu ở trong nước về xõm thực trong bơm hướng trục
hướng trục
Việc nghiờn cứu xõm thực và ảnh hưởng của xõm thực đến hiệu suất cũng như chế độ làm việc và tuổi thọ của mỏy cỏnh dẫn… mặc dự được chỳ trọng từ lõu nhưng trong thực tế việc nghiờn cứu bằng thực nghiệm vẫn hạn chế do thiếu cơ sở nghiờn cứu cú được trang bị hệ thống cú thể thớ nghiệm được xõm thực một cỏch bài bản và đầy đủ.
Trong cỏc đề tài nghiờn cứu, hầu hết cỏc nghiờn cứu về xõm thực và ảnh hưởng của xõm thực trong mỏy bơm chủ yếu dựa vào nghiờn cứu lý thuyết và sử dụng cỏc cụng thức lý thuyết để tớnh toỏn, sau đú sử dụng một phần nghiờn cứu thực nghiệm để kiểm chứng kết quả tớnh toỏn. Cụ thể như sau:
- Đỏnh giỏ chất lượng chống xõm thực của mẫu bỏnh cụng tỏc nghiờn cứu trờn cơ sở cỏc kết quả tớnh toỏn gh và [Zh],
- Kiểm tra bằng phần mềm mụ phỏng Fluent (hoặc phần mềm tương đương khỏc) để khảo sỏt trường vận tốc và phõn bố ỏp suất trờn cỏc bề mặt cỏnh.
- Thực nghiệm mụ hỡnh chủ yếu là để kiểm tra lại kết quả đo đạc được so với tớnh toỏn lý thuyết. Trờn cơ sở kết quả thớ nghiệm tiến hành xõy dựng đặc tớnh năng lượng và tỡm ra điểm làm việc cú hiệu suất cao nhất của mẫu cỏnh cụng tỏc thớ nghiệm cũng như tớnh toỏn khả năng hỳt tối đa khi bơm vẫn hoạt động ổn định. Cỏc thớ nghiệm chuyờn mụn sõu về xõm thực gần như chưa được thực hiện do hạn chế của hệ thống thớ nghiệm cũng như thiếu sút từ sự đỏnh giỏ tớnh cấp thiết và nhu cầu trong quỏ trỡnh nghiờn cứu.
Tuy nhiờn phải núi rằng: mặc dự cú hạn chế hoặc thiếu nhưng hầu hết cỏc đề tài dự ỏn nghiờn cứu về mỏy bơm đều đó đề cập đến vấn đề nghiờn cứu xõm thực (như đó núi ở trờn), đó cú những tớnh toỏn lý thuyết và mụ phỏng bằng phần mềm để kiểm tra chất lượng xõm thực của mẫu cỏnh cụng tỏc thớ nghiệm.
Bờn cạnh đú, tại một số cơ sở nghiờn cứu như Viện Bơm và Thiết bị thủy lợi (thuộc Viện Khoa học thủy lợi Việt Nam), Trường Đại học Bỏch khoa Hà Nội…, chỳng ta cũng đó cú những cụng trỡnh nghiờn cứu về xõm thực hoặc liờn quan đến xõm thực trong mỏy cỏnh dẫn núi chung cũng như trong mỏy bơm và chõn vịt tàu thủy núi riờng được cụng bố. Một số cỏc cụng trỡnh đú là:
- Cụng trỡnh “Nghiờn cứu, thiết kế, chế tạo mỏy bơm hướng trục ngang, chỡm kiểu Capsule, tỷ tốc cao lưu lượng từ 5000m3/h-7000m3/h” năm 2012 của TS. Phạm Văn Thu, Viện Bơm và Thiết bị Thuỷ lợi (nguồn [19]).
Để thoả món việc tiờu thoỏt lũ trong điều kiện biến đổi khớ hậu và mực nước biển dõng, một loại bơm hướng trục cú ns cao 1200v/ph cú cỏnh hướng trục, cỏnh hướng hướng chộo và với kết cấu đặc biệt loại capsule đó được nghiờn cứu để khắc phục những nhược điểm của bơm hướng trục loại cũ và ứng dụng tiờu thoỏt nước ở những khu vực cú cột nước thấp dưới 2m lưu lượng đến 7000m3/h thớch hợp cho cỏc vựng đồng bằng ven biển và đồng bằng sụng Cửu long. Đõy là loại bơm cú bộ dẫn dũng với ns cao được đề tài nghiờn cứu đảm bảo hiệu suất đến 75% và chớnh vỡ vậy kớch thước của bơm sẽ nhỏ gọn. Kết cấu dạng capsule làm cho cụng trỡnh trạm đơn giản và rẻ tiền hơn nhiều lần so với kết cấu của loại bơm hướng trục dạng cổ điển.
29
thống cỏc trạm bơm ở hạ du sụng Hồng, Thỏi Bỡnh trong điều kiện mực nước sụng xuống thấp” năm 2014, nhúm tỏc giả GS.TS Lờ Danh Liờn; TS.Phạm Văn Thu; ThS. Kiều Tiến Mạnh.
Đề tài đó giới thiệu tổng quan tỡnh hỡnh hoạt động của cỏc trạm bơm vào mựa kiệt trong cỏc năm gần đõy: Do mực nước cỏc dũng sụng xuống quỏ thấp, dẫn đến tỡnh trạng bể hỳt của cỏc trạm bơm bị cạn kiệt, cỏc trạm bơm khụng hoạt động được. Để khắc phục tỡnh trạng đú, cỏc tỏc giả đó đề xuất một số giải phỏp để cú thể chủ động lấy nước tại cỏc trạm bơm vào mựa kiệt, trong đú chỳ trọng nhất là giải phỏp “Bổ sung mực nước bể hỳt bằng động lực”. Để thực hiện giải phỏp này cỏc tỏc giả đó nghiờn cứu thiết kế mụ hỡnh bơm hướng trục cột nước thấp, lưu lượng lớn và tỷ tốc lớn, thiết kế sơ bộ cụng trỡnh trạm để lắp đặt bơm (nguồn [15] [16]).
- Nghiờn cứu hiện tượng xõm thực bao quanh chõn vịt tàu thủy (nguồn [21]). Cụng trỡnh này nghiờn cứu cỏc phương phỏp tớnh toỏn số được ứng dụng trong bài toỏn dũng qua chõn vịt khụng xõm thực và cú xõm thực, thiết lập cỏc bài toỏn dũng qua chõn vịt bằng cỏc phương phỏp khỏc nhau như phương phỏp RANS, LES và phương phỏp truyền thống trong thiết kế chõn vịt tàu thủy và thiết lập chương trỡnh thực nghiệm để khảo sỏt đặc tớnh xõm thực của chõn vịt tàu thủy. So sỏnh kết quả mụ phỏng số với thực nghiệm.
- Nghiờn cứu xõm thực trong chảy bao profil cỏnh bằng phương phỏp số (nguồn [22]):
Tỏc giả phỏt triển thuật toỏn của phương phỏp BEM và lập trỡnh tớnh toỏn cho bài toỏn chảy bao profil cỏnh. Ứng dụng phần mềm Fluent để khảo sỏt mở rộng. Nghiờn cứu về xõm thực trong bỏnh cụng tỏc mỏy cỏnh dẫn hướng trục, điển hỡnh là chõn vịt tàu thủy và mỏy cỏnh dẫn hướng trục.
- Nghiờn cứu tớnh bất ổn định của xõm thực cục bộ trờn profil cỏnh (nguồn[23]) Tỏc giả đưa ra thuật toỏn để tớnh toỏn và mụ phỏng kớch thước tỳi hơi xõm thực cục bộ trờn profil cỏnh trong chuyển động khụng dừng để từ đú xỏc định chu kỳ của loại xõm thực này. Qua đú phõn tớch ảnh hưởng của xõm thực cục bộ tới cỏc đặc tớnh làm việc của profil cỏnh.
- Cụng trỡnh “Nghiờn cứu dũng chảy xõm thực trong thiết bị đẩy ống phun kiểu hướng trục bằng mụ phỏng số”, cụng bố năm 2015 của cỏc tỏc giả Hà Trường Sang, Trương Việt Anh (nguồn [24]).