2 / 7
К.Е. Демихов, А.А. Очков
90
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 5
В настоящей работе рассматривается проблема выбора диапазона давлений
газа, создаваемого на стороне всасывания ТМН, являющегося приемлемым для
данного вида насоса с учетом таких критериев, как массогабаритные параметры
и требуемые откачные характеристики (зависимость быстроты откачки
S
н
от
давления всасывания:
S
н
= f
(
p
вс
)). При этом обязательным условием является
обеспечение быстроты откачки не меньше заданного значения
S
p
в определен-
ном диапазоне давлений
p
вс
.
В МГТУ им. Н.Э. Баумана разработан метод расчета оптимальных параметров
проточной части ТМН, обеспечивающих требуемое значение быстроты откачки
S
p
при различных значениях давления газа на стороне всасывания [10]. На основании
данного метода создана программа расчета оптимальных размеров и структуры
проточной части ТМН при условии обеспечения заданного значения быстроты
откачки
S
p
во всем выбранном диапазоне давлений. При этом, как показали прове-
денные исследования, возможно превышение
S
p
на определенном участке откачной
характеристики с тем, чтобы выдержать указанное требование для всего заданного
диапазона давлений газа. Следует отметить, что разработанная программа расчета
обеспечивает минимизацию условного объема проточной части
А
2
2
(
,
4
D A N
где
D
2
— наружный диаметр рабочих колес;
N
— число колес в пакете), а также мини-
мальное отклонение максимального значения быстроты откачки
S
н
(соответствую-
щей откачной характеристике) от заданного значеия
S
p
. Результаты выполненных
расчетов для трех вариантов ТМН приведены в таблице. Вариант
а
— номинальное
значение быстроты откачки
S
p
= 0,5 м
3
/с, вариант
б
—
S
p
= 1,5 м
3
/с, вариант
в
—
S
p
=
= 5 м
3
/с. Рабочий газ — азот, удельное газовыделение с поверхностей вала и ротора
(выполненных из стали) составляет
q
= 1
∙ 10
–6
м
3
Па/м
2
с, с поверхностей рабочих
колес в пакете проточной части (выполненных из алюминиевого сплава) —
q
= 1
∙ 10
–5
м
3
∙ Па/м
2
∙
с [11].
Влияние диапазона рабочих давлений газа на быстроту откачки
S
н
Заданный диапазон
рабочих давлений
газа, Па
Максимальная
быстрота откачки
S
н
, м
3
/с
Условный объем
проточной части
A
, м
2
Наружный
диаметр колес
D
2
, м
Число
рабочих
колес в
пакете
N
Вариант
а
10
–6
… 10
–2
0,5
0,457
0,185
17
10
–7
… 10
–2
0,53
0,482
0,190
17
10
–6
… 10
–1
0,5
0,457
0,185
17
10
–7
… 10
–1
0,53
0,482
0,190
17
10
–6
… 1
1,055
1,088
0,270
19
10
–7
… 1
1,055
1,088
0,270
19
10
–6
… 10
5,0
7,662
0,580
29
10
–7
… 10
5,0
7,662
0,580
29