Affiliation:
1. Department of Emergency Prevention
2. National University of Civil Defence of Ukraine
Abstract
Запропоновано спосіб розрахунку геометричних форм поверхонь, які обмежують ротор та корпус моделей одногвинтових насосів системи Муано. При цьому контури нормальних перетинів ротора і корпуса задовольняють умові взаємоспряженості в системі координат площини, яка перпендикулярна (нормальна) осі насоса. Введено поняття епігіпотроходних кривих, зручних для розрахунку взаємоспряжених поверхонь ротора і корпуса. Які складаються з робочих профілів періодично розташованих епітрохоїд і гіпотрохоїд. Знайдено описи епігіпотрохоїдних кривих у параметричному вигляді, де кожне з рівнянь має вигляд єдиного аналітичного виразу. Засобами графічних побудов проілюстровано взаємоспряженість контурів нормальних перетинів ротора і корпуса. На базі цього розроблено способи: а) визначення інтегральних характеристик та контактних ліній епігіпотрохоїдних контурів ротора і корпуса насосів Муано; б) опису циліндричної гвинтової поверхні з епігіпотрохоїдним нормальним перерізом. Це дозволило розраховувати характеристики об’єму порожнин насоса. Запропоновані рівняння епігіпотрохоїдних кривих можливо використати для дослідження їх диференціальних характеристик – побудови дотичних і нормалей, побудови векторів швидкості та прискорення для точки, яка рухається по епігіпотрохоїді. А також зручно використати для дослідження їх інтегральних характеристик – обчислення площі фігури, обмеженої замкнутою епігіпотрохоїдною кривою, або фігури між двома епігіпо-трохоїдами. Одержані результати можуть скласти основу удосконалення одногвинтових насосів Муано, що розширить діапазон їх застосування. Зазначимо, що одногвинтові насоси Муано використовуються для перекачування різних типів рідин, що можна використати в роботі аварійно-рятувальних служб. Насоси здатні перекачувати стічні і каналізаційні води, нафтопродукти, пінобетон й піщано-цементні розчини тощо.
Publisher
National University of Civil Defence of Ukraine
Reference18 articles.
1. 1. Wittrisch, C., Cholet, H. (2012). Progressing cavity pumps: oil well production artificial lift. Editions Technip, 219.
2. URL: http://www.editionstechnip.com/en/catalogue-detail/641/progressing-cavity-pumps.html
3. 2. Nelik, L., Brennan, J. (2013). Gulf pump guides: progressing cavity pumps, downhole pumps and mudmotors. Elsevier, 214. URL: https://www.amazon.com/Gulf-Pump-Guides-Progressing-Mudmotors/dp/0976511312
4. 3. El-Abd, F. M., Wahba, E. M., Adam, I. G. (2020). Viscous flow simulations through multi-lobe progressive cavity pumps. Petroleum Science, 17, 768–780. doi: https://doi.org/10.1007/s12182-020-00458-6
5. 4. Nguyen, T., Tu, H., Al-Safran, E. Saasen, A. (2016). Simulation of single-phase liquid flow in progressing cavity pump. Journal of Petroleum Science and Engineering, 147, 617–623. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2014.07.009.