К.Е. Демихов, А.А. Очков
2
Разработанное авторами программное обеспечение дает возмож-
ность обеспечить оптимизацию по двум критериям: минимальное чис-
ло колес и минимальный условный объем проточной части [3, 4, 7]:
2
2опт опт
,
4
A D N
(1)
где
2опт
D
и
опт
N
— соответственно диаметр рабочего колеса и число
колес в пакете, обеспечивающие минимальный условный объем про-
точной части.
Созданное программное обеспечение также позволяет рассчитать
оптимальные параметры ТМН с использованием как традиционной, так
и составной проточной части (СПЧ) с применением осевых и барабан-
ных ступеней. Использование СПЧ данного типа позволяет улучшить
большую часть критериев, с помощью которых определяется эффек-
тивность насоса, а также приводит к уменьшению проточной части
насоса, причем, чем больше быстрота действия проектируемого насоса,
тем больше выигрыш в уменьшении основных габаритных размеров.
Между тем задача оптимизации ТМН усложняется при использова-
нии их в широком диапазоне давлений на стороне всасывания [5, 6,
9, 10]. Это связано с тем, что при увеличении давления в проточной ча-
сти насоса могут изменяться режимы течения газа. Известно, что при
переходе от номинального молекулярного режима течения газа к моле-
кулярно-вязкостному и, тем более, вязкостному режимам откачные па-
раметры рабочих колес ТМН и, соответственно, насоса существенно
ухудшаются. При уменьшении же значения давления газа
p
возрастают
газовыделения с поверхности корпуса насоса, рабочих колес, что ока-
зывает существенное влияние на основные параметры откачки.
Таким образом, наличие дополнительной нагрузки на насос в ви-
де потока газовыделений на стороне всасывания рабочих колес в
проточной части ТМН приводит к уменьшению полезной (реально
создаваемой) быстроты откачки и в определенной мере к снижению
степени повышения давлений колес и насоса в целом [9−11]. Как
следствие, при расчете ТМН на заданные откачные параметры необ-
ходимо закладывать повышенные значения быстроты откачки (чем
необходимо) и степени повышения давлений.
Разработанные авторами методология и программы расчета поз-
воляют рассчитать оптимальную конструкцию насоса с быстротой
насоса больше заданной по условию, причем обеспечивается мини-
мальная разница между ними.
На рисунке изображена блок-схема ПО оптимизации основных
параметров ТМН. На начальном этапе реализуется ввод исходных
данных: быстроты действия насоса, значения начального и конечного
давления ТМН, наименование газа.
