Projektowanie i wyznaczanie własności hydrauliczno-energetycznych stopnia odśrodkowych pomp wielostopniowych o zadanej charakterystyce przepływu

Staniszewski, J.

Powiadomienia systemowe

Sesja wygasła!

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Projektowanie i wyznaczanie własności hydrauliczno-energetycznych stopnia odśrodkowych pomp wielostopniowych o zadanej charakterystyce przepływu

Autorzy

Staniszewski J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Języki publikacji

Abstrakty

Praca dysertacyjna dotyczy metodyki projektowania geometrii układu przepływowego i określania własności hydrauliczno-energetycznych stopni odśrodkowych pomp wielostopniowych złożonych z wirnika, typowego dla nich dyfuzora bezło-patkowego, odśrodkowego dyfuzora łopatkowego, bezłopatkowego przewału oraz dośrodkowego dyfuzora łopatkowego, bazując na zadanej charakterystyce przepływu pompy H = f (Q) (Ψ = f (φ)) określonej wielomianem stopnia czwartego. W pracy przedstawiono zależności określające współczynniki strat hydraulicznych, niezbędne do sporządzania bilansu energii, strat hydraulicznych i przyrostu ciśnień statycznych wykorzystywanych do analizy i oceny zaprojektowanej geometrii wirnika i nieruchomych elementów przepływowych stopnia pompy wielostopniowej.

Dissertation work refers to the design methodology of the flow system geometry and determines hydraulic properties Centrifugal stages of the multistage pumps composed of the impeller, typical for it vaneless diffuser, vaned diffuser channel, vaneless U-turn channel and vaned return channel, basing on the given characteristic of pump flow H = f(Q) (Ψ = f(φ)) described by four power polynomials. In the work were presented correlations describing coefficients of hydraulic loss, indispensable to prepare the energy balance, hydraulic loss and the increase of static pressures used in analysis and estimation of designed geometry of the impeller and stationary flow components of the multistage pumps.

Słowa kluczowe

pompy odśrodkowe układ przepływowy straty hydrauliczne dyfuzor łopatkowy dyfuzor bezłopatkowy

certifugal pumps fluid-flow system hydraulic losses vaneless diffuser vaned diffuser

Wydawca

Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej

Czasopismo

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

Rocznik

2010

Tom

Z. 391

Strony

3--166

Opis fizyczny

Bibliogr. 77 poz.

Twórcy

autor

Staniszewski J.

Instytut Maszyn Przepływowych. Politechnika Łódzka

Bibliografia

1. Akhras A., El Hajem M., Morel R., Champagne J.Y., Internal Flow lnvestigation of a Centrifugal Pump at the Design Point. Journal of Visualization 4(1), 2001, p. 91-98.
2. Akhras A., El Hajem M., Morel R., Champagne J.Y., The Flow Rate Influence on the Interaction of a Radial Pump Impeller and the Diffuser. International Journal of Rotating Machinery, 10(4), 2004, p. 309-317.
3. American National Standard for Centrifugal Pumps for Nomenclature, Definitions, Application and Operation. ANSI/HI 1.1+1.5. Hydraulic Institute. New York, 2001.
4. Andersen H.H., Centrifugalpumps. 3-rd Edition. Elsevier Sc. Publ.,1993.
5. Aysheshim W., Stoffel B., Numerical and Experimental lnvestigation on a Centrifugal Pump Stage With and Without a Diffuser. Experimental Part. 20th IAHR - Symposium. Carlotte, USA, 2000, Paper No. CFDD-G01.
6. Bajbakow O.W., Matwejew J.W., Prognozirowanije charakteristik centrobieżnych nasosow. Westnik Maszinostrojenija, Nr 10/1973.
7. Barbarulo R., Inicjatywy Europump i Amerykańskiego Instytutu Hydrauliki. Materiały Konferencyjne XII FORUM UŻYTKOWNIKÓW POMP. Ustroń 2006.
8. Berowski T., Metoda obliczania charakterystyki mocy jednostopniowej pompy promieniowej o niskim wyróżniku szybkobieżności. Prace ITC z. 51. Łódź 1972.
9. Björd A., Dahlquist G., Metody numeryczne. Państwowe Wydawnictwa Naukowe. Warszawa 1987.
10. Błaszczyk A., Metoda projektowania pomp promieniowych o nieprzeciążalnych charakterystykach poboru mocy. Rozprawa doktorska. Łódź 1976.
11. Błaszczyk A., Metoda projektowania pomp specjalnych wymaganiach eksploatacyjno-ruchowych z wykorzystaniem numerycznej analizy przepływów trójwymiarowych. Politechnika Łódzka. Zeszyty Naukowe Nr 920. Łódź 2003.
12. Bobrowskij B.J., Analiticzeskij metod rozczeta energeticzeskich charakteristik centrobieżnych nasosow so spiralnym otwodom. Energomaszinostrojenie, Nr 2/1970.
13. Burguburn S., Toussaint C., Bonhoume Ch., Leroy G., Numerical Optymization of Turbomachinery Bladings. Journal of Turbomachinery, Vol. 126, No.1, 2004.
14. Byskov R., Jacobsen Ch., Pedersen N., Flow in a Centrifugal Pump Impeller at Design and Off-Design Conditions, Part II. Large Eddy Simulations. Journal of Fluids Engineering. Vol. 125, No.1, January 2003.
15. Denton J.D., The Calculation of Three-Dimensional Viscous Flow Through Multi-stage of Turbomachines. Journal of Turbomachinery. Vol. 114. January 1992.
16. Esch van P.B.M., Kruyt N.P., Hydraulic Performance of a Mixed-Flow Pump Unsteady lnviscid Computations and Loss Models. Journal of Fluid Engineering. Vol. 123, No. 2, June 2001.
17. Furukawa A., Nakagawa T., Takahara H., Ono Y., Pressure Fluctuation i a Vaned Diffuser Downstream from a Centrifugal Pump Impeller. Internation; Journal of Rotating Machinery, 9, 2003, p. 285-292.
18. Goto A., Zangeneh M., Hydrodynamic Design of Pump Diffuser Using lnvers Design Method and CFD. Journal of Fluids Engineering. Vol. 124, June 2002.
19. Gusiew W.W., K razczetu energeticzeskich charakterystik cenrobieżnowo nososa. WUZ Gornyj Żurnal, Nr 1/1973.
20. Gulich J., Kreiselpumpen. Springer - Verlag, 1999.
21. Hergt P., Pump research and development: past, present, and future. ASME Transactions, Journal of Fluids Engineering. Vol. 121, 1999, p. 248-253.
22. Japikse D., Marcher W.D., Furst R.B., Centrifugal Pump Design and Performance. Concepts ETI, Inc. 1996.
23. Jędral W., Karaśkiewicz K.J., Hamid Ahmad S., Dimensionless Characteristic of Pumps with Specific Speeds nq=20÷80. Transaction of the ASME. Journa of Fluids Engineering. Vol.124. June 2002.
24. Jędral W., Pompy wirowe. Wydawnictwo Naukowe PWN. Warszawa 2001.
25. Johnson J.P., Dean R.C., Losses in Yaneless Diffusers Centrifugal Compressors and Pumps. ASME J. of Engineering for Power, Vol. 82, 1966, pp. 49-60.
26. Karassik I.J., Messina J.P., Cooper P., Heald Ch.C., Pump Handbook. Third Edition. McGraw-Hill. New York..., 2001.
27. Kazimierski Z., Numeryczne wyznaczanie przepływów turbulentnych. Ossolineum, Wrocław 1992.
28. Klamka J., Ogonowski Z., Janicki M., Stasiak M., Metody numeryczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej. Gliwice 1998.
29. Korczak A., Rokita J., Pompy i układy pompowe - obliczenia i projektowanie. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 1998.
30. Kuczewski S., Przybliżona metoda obliczania wirników pomp promieniowych. Prace ITCz. 16, Łódź 1962.
31. Liu C.H., Vafidis C., Whitelaw J.H., Flow Characteristics of a Centrifugal Pump. Journal of Fluids Engineering, 1994, Vol. 116, No. 2, p. 303-309.
32. Łazarkiewicz Sz., Troskolański A., Pompy wirowe. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa 1973.
33. Łazarkiewicz S., Troskolański A.T., Nowoczesne kierunki w rozwoju pomp wirowych. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa 1966.
34. Papierski A., Numeryczne badania struktury przepływu trójwymiarowego w pompach odśrodkowych metodą dekompozycji obszaru. Rozprawa doktorska, Łódź 2002.
35. Papierski A., Rabiega M., Multiblock Parallel Computation of an Incompressible 3-D Flowing Turbomachines. TASK OUARTELY 3 No. 1. 1999.
36. Pedersen N., Larsen P., Jacobsen Ch., Flow in a Centrifugal Pump Impeller at Design and Off-Design Conditions, Part I. Partide Image Volcimetry (PIV) and Lasser Doppler Volcimetry (LVD) Measurments. Journal of Fluids Engineering. Vol. 125, No. 1, January 2003.
37. Pfleiderer C., Peterman H., Strömungsmaschinen. Springer - Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1997.
38. Plutecki J., Analiza możliwości przewidywania charakterystyk pomp odśrodkowych na podstawie materiału badawczo-doświadczalnego branży. Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej, Raport Nr 294, Wrocław 1976.
39. Plutecki J., Kierownice pomp odśrodkowych. Prace Naukowe Instytutu Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej Nr 18, Seria: Studia i Materiały Nr 15. Wrocław 1972.
40. Plutecki J., Wpływ ukształtowania kierownic wylotowych na sprawność hydrauliczną wolnobieżnych pomp wirowych. Prace Naukowe Instytutu Maszyn i Urządzeń Hydraulicznych oraz Aparatury Przemysłowej Politechniki Wrocławskiej Nr 1, Seria: Monografie Nr 1. Wrocław 1969.
41. Plutecki J., Skrzypacz J., CFD Simulation of 3D Flow in a Pump Stator with a Spherical Surface. World Pumps. August 2003.
42. Proskura G., Gidrodinamika turbomaszin. Moskwa: Izgat Maszgiz 1954.
43. Pump Life Cycle Costs: A Guide to LCC Analysis for Pumping Systems. Executive Summary. Hydraulic Institute, Europump, and the U.S. Department of Energy's Office of Industrial Technologies (OIT). 2001.
44. Puzyrewski R., Podstawy teorii maszyn wirnikowych w ujęciu jednowymiarowym. Zakład Narodowy im. Ossolińskich. Wydawnictwo PAN. Wrocław -Warszawa - Kraków - Warszawa, 1992.
45. Pyka M., Liszka Sz., Potencjał oszczędności energii w napędach elektrycznych oraz europejskie mechanizmy promocji jego wykorzystania. Zeszyty Problemowe - Maszyny Elektryczne. Nr 78, 2007.
46. Rohatyński R., Ogólna procedura projektowania i analizy elementów przepływowych pomp wirowych. Prace Naukowe IKiEM Politechniki Wrocławskiej Nr 34, Seria: Konferencje 5. Wrocław 1977.
47. Rydlewicz J., Wpływ nachylenia łopatek i zbieżności tarcz na wartość energii przekazanej w sprężającym wieńcu promieniowym. Biuletyn CMP Nr 51-52/1964.
48. Rydlewicz J., Porównanie wyników badań kół wirnikowych dmuchaw promieniowych z wynikami obliczeń metodą S. Kuczewskiego. Arch. P.N. Kat. CMP Nr 62.6-413.
49. Sinha M., Katz J., Qantitative Vizualization of the Flow in a Centrifugal Pump With Diffuser Vanes-l: On Flow Structures and Turbulence, ASM E Journal of Fluids Engineering, Vol. 122, No. 1, March 2000.
50. Sinha M., Katz J., Meneveau Ch., Quantitative Visualization of the Flow in Centrifugal Pumps With Diffuser Vanes.-II: Addressing Passage Averaged and Large-Eddy Simulation Modeling Issues in Turbomachinery Flows. Journal of Fluids Engineering. Vol. 122, No. 1, March 2000.
51. Sinha M., Pinarbasi A., Katz.J., The Flow Structure During Onset and Developed States of Rotating Stall With Vaned Diffuser of a Centrifugal Pump. Journal of Fluids Engineering. Vol. 123, September 2001.
52. Staniszewski J., Metoda projektowania pomp promieniowych o żądanym kształcie charakterystyki przepływowej. Archiwum Prac IMP PŁ Nr 832,1983.
53. Staniszewski J., Metoda projektowania pomp promieniowych o żądanym kształcie charakterystyk przepływowych. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny Przepływowe, 91/1985.
54. Staniszewski J., Rydlewicz J., Badania wyróżnika kształtu kół wirnikowych pomp promieniowych. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny Przepływowe, 91/1985.
55. Staniszewski J., Rydlewicz J., Badania współzależności parametrów konstrukcyjno-ruchowych i granicznych parametrów charakterystyk przepływowych pomp promieniowych. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny ~ Przepływowe, 91/1985.
56. Staniszewski J., Procedura projektowania pomp promieniowych o żądanym kształcie charakterystyki przepływowej. Materiały konferencyjne HYDROFORUM. Gdańsk - Władysławowo, 1985.
57. Staniszewski J., Błaszczyk A., Wróblewski A., Typoszereg przenośnych pomp zatapialnych. Zeszyty Naukowe Politechniki Śląskiej. ENERGETYKA, 100/1987.
58. Staniszewski J., Błaszczyk A., Badania przepływu w nieruchomych elementach wielostopniowej pompy odśrodkowej. Materiały konferencyjne TRANSHYDRO'94. Wrocław - Sobótka, 1994.
59. Staniszewski J. Badania układów przepływowych pomp o specjalnych wymaganiach eksploatacyjno-ruchowych. Sprawozdanie z projektu badawczego Nr 7S101 051 06.
60. Staniszewski J., Błaszczyk A., Najdecki S., Modernizacja pomp kondensatu w Elektrowni Bełchatów. Pompy Pompownie 3/1998.
61. Staniszewski J., Błaszczyk A., Papierski A., Rabiega M., Metoda wyznaczania parametrów pomp za pomocą numerycznej analizy przepływów trójwymiarowych. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny Przepływowe, 119/ 2001.
62. Staniszewski J., Najdecki S., Papierski A. Numerical and Experimental lnvestigations of a Flow in the Centrifugal Vaned Diffuser of the Multistage Radial Pump. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny Przepływowe, 122/2002.
63. Staniszewski J., Błaszczyk A., Papierski A., Modernizacje pomp ciepłowniczych na przykładzie pompy 20W39. BMP. Energetyka Cieplna i Zawodowa 6/2003.
64. Staniszewski J., Papierski A., Błaszczyk A., Pompa 125YSB X 5/HP o obniżonej wartości NPSH. Materiały konferencyjne VII Konferencji Naukowo-Technicznej Elektrownie Cieplne: Eksploatacja - Modernizacje - Remonty. Słok, 2005.
65. Staniszewski J., Papierski A., Błaszczyk A., Modernizacja pompy wody chłodzącej 160D30/HP. Materiały konferencyjne VII Konferencji Naukowo-Technicznej Elektrownie Cieplne: Eksploatacja - Modernizacje - Remonty. Słok 2005.
66. Staniszewski J., Methodology of Determination and Analysis of Characteristic Curves of Centrifugal Pumps. Zeszyty Naukowe PŁ. Cieplne Maszyny Przepływowe, 128/2005.
67. Stepanoff A.J., Centrifugal and Axial Flow Pump. (2-nd ed.) New York: J. Wiley and Sons Inc. 1957.
68. Stępniewski M., Pompy. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne. Warszawa 1978.
69. Tamm A., Eikureier L., Stoffel B., The Influence of Surface Roughness on Head, Power Input and Efficiency of Centrifugal Pump. 21st IAHR Symposium, Lusanne, Switzerland, 2002.
70. Tuzson J., Centrifugal Pump Design. John Wiley & Sons. New York, 2000.
71. Veress A., Van den Braembussche R. lnverse Design and Optimization of a Return Channel for Multistage Compressor. Journal of Fluids Engineering. Vol. 126, No. 5, September 2004.
72. Wajda A., Przegląd metod przewidywania charakterystyk energetycznych i kawitacyjnych pomp odśrodkowych. Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Raport Nr 167, Wrocław 1974.
73. Wajda A., Metoda obliczeniowa wyznaczania charakterystyki przepływu pompy wirowej odśrodkowej jednostopniowej. Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Komunikat 181, Wrocław 1976.
74. Walczak J., Cichoń L., Analiza rozkładu prędkości w promieniowym dyfuzorze równoległo-tarczowym. Instytut Techniki Cieplnej, Zeszyty Naukowe Politechniki Poznańskiej, No. 17, 1978.
75. Wiesner, F.J., A Review of Slip Factors for Centrifugal Impellers. Journal of Fluids Engineering, 89, 1967, p. 558-572.
76. Zhou W., Zhao Z., Lee T.S., Winoto S.H., lnvestigation of Flow Through Centrifugal Pump Impellers Using Computational Fluid Dynamics. International Journal of Rotating Machinery, 9 (1), 2003 p. 49-61.
77. Zieliński A., Przykład wykorzystania metody HPO do projektowania wirników pomp odśrodkowych. Instytut Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Politechniki Wrocławskiej. Komunikat Nr 58. Wrocław 1974.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-LOD6-0016-0031