Новости города БезФормата.Ru
Челябинск
Главные новости
 
Задать вопрос?

Южноуральские ученые повышают эффективность струйных насосов

Южноуральские ученые повышают эффективность струйных насосов - ЮУрГУ
Южноуральские ученые повышают эффективность струйных насосов - ЮУрГУ
Южноуральские ученые повышают эффективность струйных насосов - ЮУрГУ
Фото: www.susu.ru

 

Все большее распространение на производстве получают струйные насосы, что объясняется простотой их конструкции, компактностью, высокой надежностью в работе и разнообразием вариантов исполнения. Большое внимание на сегодняшний день уделяется их техническому совершенствованию. Александр Исмагилов , и.о. начальника Управления научной и инновационной деятельности ЮУрГУ, доцент кафедры «Гидравлика и гидропневмосистемы», проводит свои исследования, связанные с разработкой эффективных многофазных струйных насосов, с научным консультантом Евгением Спиридоновым , профессором, доктором технических наук, заведующим кафедрой «Гидравлика и гидропневмосистемы».

Струйные насосы широко применяются в промышленности, как в совместной работе с другими насосами, так и отдельно. Они находят применение в различных отраслях: от медицины и пищевой индустрии до металлургии, горной промышленности и даже в ракетно-космической отрасли. Струйные аппараты могут быть применены в качестве откачивающего устройства, компрессора, подогревателя или смесителя.

«Когда я учился на третьем курсе бакалавриата, Евгений Константинович Спиридонов предложил мне присоединится к команде ученых кафедры, я с вдохновением и радостью принял это предложение. Свои исследования начал с изучения работы регулируемого струйного насоса, затем исследовал многосопловой струйный компрессор в рамках выпускных квалификационных работ бакалавра и магистра. Оба диплома с отличием», – рассказывает Александр Исмагилов.

В 2010 году Александр Исмагилов поступил в аспирантуру и продолжил исследования, связанные с разработкой жидкостно-газовых струйных насосов. Была разработана комплексная модель струйного насоса, которая является универсальной и охватывает мероприятия, позволяющие значительно повысить эффективность работы аппарата.

«Идея состояла в использовании мероприятий для плавного повышения давления в проточном канале струйного насоса, – поясняет Александр Рашидович . – Поскольку в струйном насосе наиболее энергозатратным является процесс перемешивания активного и пассивного потоков, то было предложено минимизировать потери энергии именно этого процесса путем организации плавного повышения давления. Результаты проведенных исследований легли в основу кандидатской диссертации, которая была успешно защищена в 2013 г.».

Как работает струйный насос? В рабочем процессе струйного насоса участвуют два рабочих элемента – активный поток и пассивный поток. Эти потоки могут иметь различные фазовые состояния: жидкость или газ, либо представлять собой парогазовую или жидкостно-газовую смесь. Активный поток, обладая более высокой энергией, увлекает за собой пассивный поток, передавая ему эту энергию. Полезная работа заключается в передаче этой энергии, что характеризуется повышением давления в пассивном потоке. 

«Одним из достоинств струйных насосов является их высокая надежность, которая связана с тем, что в конструкции отсутствуют подвижные детали. В результате нет потребности в обслуживании аппарата, а значит не требуется специально обученный персонал», –  отмечает молодой ученый.

Тем не менее, у струйных насосов есть и недостаток. Это сравнительно низкая эффективность. Так, механические насосы более эффективны, но менее надежны. Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности работы струйных аппаратов всегда были и будут весьма актуальными.

«Научным коллективом была разработана методика для проектирования жидкостно-газового эжектора с таким инновационным элементом, как побудительное устройство. Было предложено использовать такой элемент, который в классических насосах не используется», – говорит Александр Исмагилов.

Идея заключается в следующем: побудительное устройство на начальной стадии передает дополнительную энергию пассивному потоку, тем самым обеспечивая процесс перемешивания активного и пассивного потока с минимальными потерями энергии. Были проведены теоретические и экспериментальные исследования, которые доказали эффективность данного устройства.

Результаты исследований струйного насоса уже нашли свое практическое применение. Например, был разработан струйный насос для предприятия «Татнефть» (г. Альметьевск, Башкортостан), который используется для откачивания абразивных газов из межтрубного пространства нефтяных скважин. А также струйный насос для энергоблоков паровых турбин филиала «Интер РАО-Электрогенерация» Ириклинская ГРЭС (п. Энергетик, Оренбургская область). В настоящее время ведутся переговоры о внедрении струйного насоса на энергетический блок паровой турбины для откачивания газа из рабочих полостей конденсаторов паровых турбин. Насос нового поколения будет установлен взамен существующих.

Благодаря исследованиям Александр Исмагилов стал одним из победителей конкурса «Поддержка молодой науки», проведенного в ЮУрГУ в рамках Проекта 5-100. В рамках гранта будет продолжено исследование работы струйного насоса, которое послужит основой для написания докторской диссертации. Уже готова заявка на получение патента на изобретение.

«Я планирую разработать единую методику, позволяющую рассчитывать струйные аппараты с различными фазовыми состояниями активного и пассивного потоков. В настоящее время существует множество методик расчетов таких аппаратов, но они, как правило, ориентированы на струйные аппараты, в которых рабочие потоки имеют либо газовое, либо жидкостное состояние, либо представляют собой смеси из газа и жидкости. Я же хочу рассмотреть эти методики более обобщённо, используя такой инструмент как суперкомпьютерное моделирование», – делится планами Александр Рашидович.

В настоящий момент молодым учёным уже разработана компьютерная модель, позволяющая с помощью современных компьютерных пакетов и использованием суперкомпьютерных ресурсов Южно-Уральского государственного университета рассчитать струйный насос. Кроме того, это поможет усовершенствовать струйные аппараты в соответствии с последними современными тенденциями в промышленности, связанными, например, с промышленной революцией «Индустрия 4.0».

«Хотя струйные насосы и являются высоконадежными, но их эффективность может значительно снизиться в процессе работы. Это может быть связано с изменением внутренней геометрии устройства. Например, при возникновении отложений в рабочих полостях ухудшаются характеристики аппарата. Компьютерное моделирование позволит предсказать эти процессы и предпринять дополнительные меры по их устранению, не останавливая производство на предприятии, что в свою очередь снизит последующие затраты на диагностику и ремонт», – рассказывает Александр Исмагилов.

Экспериментальные исследования проводятся на исследовательском комплексе со струйными насосами, который установлен в лаборатории «Гидромашины и гидроприводы. Компрессорные машины» кафедры гидравлики и гидропневмосистем. Результаты исследований были представлены на международной конференции, организованной немецкой Ассоциацией машиностроительной промышленности VDMA “3rd International Rotating Equipment Conference” (Германия) в 2016 г. Также готовится статья в высокорейтинговый научный журнал “Chemical Engineering Science”, который индексируется в базе данных Scopus.

 

Ольга Романовская; фото: Олег Игошин
Эту белую речку – невесту небес – в расписной колыбели качают берёзы - Администрация г. ОзёрскПрекрасную уральскую реку, по которой туристический клуб «Компас Урала» путешествовал под занавес уходящего лета, по праву называют колыбелью Урала.
22.09.2017 Администрация г. Озёрск
Знаменитое южноуральское предприятие «Утиные фермы» в двух шагах от закрытия - Lentachel.RuКак сложится его дальнейшая судьба – жить или умереть – сейчас зависит от позиции Россельхозбанка (центрового банка отрасли).
20.09.2017 Lentachel.Ru
Удобный зонт — необходимый аксессуар в любой поездке - U74.RuЕсли в ближайшее время Вам предстоит отправиться в отпуск, то Вы наверняка уже составляете список самых необходимых вещей, которые нужно уложить в чемодан.
20.09.2017 U74.Ru
Развитие инвестиционного потенциала обсудили в Трёхгорном - АиФ ЧелябинскТема развития инвестиционного потенциала Трехгорного городского округа на базе формирования ТОСЭР стала основной на совещании,
20.09.2017 АиФ Челябинск
В октябре 93-го Борис Ельцин награждал начальника своей Службы безопасности Александра Коржакова орденом «За личное мужество», а спустя годы бодигард стал писать про бывшего шефа книги-откровения... Фото: Александр МАКАРОВ/РИА Новости - КП ЧелябинскБывший начальник охраны первого президента России Бориса Ельцина Александр Коржаков написал полную резких откровений книгу «Бесы 2.0.
20.09.2017 КП Челябинск
Об итогах проведения мероприятия «Внимание, переезд!» - Газета Спектрthepiratebay3.org С 11 по 18 сентября на территории Трехгорного проводилось профилактическое мероприятие «Внимание, переезд!».
19.09.2017 Газета Спектр
Об итогах проведения мероприятия «Внимание, переезд!» - ТРК ТВСС 11 по 18 сентября на территории Трехгорного проводилось профилактическое мероприятие «Внимание, переезд!».
19.09.2017 ТРК ТВС
27 сентября в Трехгорный съедутся библиотечные специалисты городов ЗАТО и городов присутствия Госкорпорации  Росатом, чтобы поучаствовать в  практико-ориентированном семинаре  «Саммит позитивных перемен».
19.09.2017 Администрация г. Трёхгорный
Мотоциклист-бесправник разбился на трассе в Челябинской области - Chelyabinsk.ruСтрашная авария произошла минувшим вечером, 21 сентября, на трассе в Кусинском районе области.
22.09.2017 Chelyabinsk.ru
Многочисленные преступления не раскрывались в течение пяти лет. Прокуратура региона направила в областной суд уголовное дело в отношении 40-летнего жителя Пластовского района,
22.09.2017 Южноуральская панорама
Стена детской поликлиники обрушилась в Челябинской области - Телекомпания ОТВВ момент ЧП детей рядом не было. Накануне, 20 сентября, в Озерске произошло ЧП.
22.09.2017 Телекомпания ОТВ
Очевидцы ДТП разыскиваются в Копейске - Копейский рабочий
Очевидцы ДТП разыскиваются в Копейске
30 августа 2017 года около 14:00 часов на проспекте Славы, в районе дома № 5 неустановленный водитель неустановленного автомобиля, предположительно Фольксваген Поло серебристого цвета, совершил наезд на пешехода,
Копейский рабочий
Избили 27-летнего Навруза Каримова. Сейчас он в больнице, в обычной палате. Травмы у него средней тяжести. Жить будет. Фото: Телеканал "Россия 24" - КП Челябинск
Штурм рынка мигрантами в Люблино: торговца чуть не забили до смерти из-за того, что он отказался платить суточную "долю"
Наш корреспондент выяснял, что могло спровоцировать и к чему приведет бунт гастарбайтеров в торгово-ярмарочном комплексе "Москва" [инфографика,
КП Челябинск
Ребенок пострадал, мужчина погиб в ДТП в Красноармейском районе - Газета Маяк
Ребенок пострадал, мужчина погиб в ДТП в Красноармейском районе
В течение двух дней в Красноармейском районе произошло несколько ДТП. Два из них имели серьезные последствия.
Газета Маяк
Куба Либре! Челябинцам покажут Кубу в переходный период - Lentachel.RuОстров Свободы в эпоху перемен представлен на фотовыставке в Публичной библиотеке, которая продлится до 29 октября.
21.09.2017 Lentachel.Ru
Институт спорта туризма и сервиса ЮУрГУ ведет студентов к успеху - ЮУрГУ  Туризм является одной из крупнейших и динамичных отраслей экономики.
22.09.2017 ЮУрГУ
Игорь Баринов © Фотоконкурс «Русская цивилизация» - U74.RuФотограф из Миасса Ксения Мальчикова вошла в число победителей Первого Международного конкурса «Русская цивилизация», который проходил под эгидой Федерального агентства по делам национальностей,
22.09.2017 U74.Ru
Алена Бабенко. "Овен, крыса и актриса…" - Магнитогорский металл
Алена Бабенко. "Овен, крыса и актриса…"
Актрисой она мечтала стать втайне ото всех. В детстве обожала Эдит Пиаф и задумывалась о балетной сцене.
Магнитогорский металл
Главное предназначение - Магнитогорский металл
Главное предназначение
Во Дворце культуры металлургов имени Серго Орджоникидзе состоялась презентация фильма об Иване Харитоновиче Ромазане.
Магнитогорский металл
Вадим Лильбок. - АиФ Челябинск
Ветеран «Уралкуза» удостоен премии ЗСО
Председатель Совета ветеранов «Уральской кузницы» (ПАО «Уралкуз», входит в Группу «Мечел») Вадим Лильбок удостоен премии Законодательного Собрания Челябинской области «Общественное признание».
АиФ Челябинск
Безопасность и красота. Рассказываем о новых бортах Арены - ХК МеталлургМы продолжаем серию материалов, которые знакомят болельщиков и любителей хоккея с закулисьем Арены «Металлург» и объектов, входящих в ее комплекс.
22.09.2017 ХК Металлург
Школьники Миасса соревновались в пожарно-спасательном спорте - Администрация г. МиассВ состязаниях приняли участие более 150 юношей и девушек из 10 школ города Начало учебного года в Миассе уже традиционно знаменуется проведением соревнований по пожарно-спасательному спорту среди школьников.
21.09.2017 Администрация г. Миасс
«Трактор» уволил тренера после серии поражений - Телекомпания ОТВВиталий Ячменев работал в системе клуба с 2014 года. Челябинский «Трактор» принял решение об отставке одного из ассистентов главного тренера после неудачного старта сезона КХЛ.
21.09.2017 Телекомпания ОТВ
Миасские школьники состязались в пожарно-прикладном спорте - Миасский рабочий
Миасские школьники состязались в пожарно-прикладном спорте
20 сентября в городе одновременно на двух площадках состоялись ежегодные соревнования по пожарно-прикладному спорту среди учебных заведений.
Миасский рабочий
В детсаду № 10 г. Усть-Катава прошёл оздоровительный забег - Усть-Катавская неделя
В детсаду № 10 г. Усть-Катава прошёл оздоровительный забег
Работники, воспитанники детского сада № 10 «Сказка» и их родители вышли в парк Городского Дворца культуры на традиционный оздоровительный забег «Осенний марафон».
Усть-Катавская неделя
Так выглядит новый остановочный комплекс в Челябинске. - АиФ Челябинск
Челябинцы потребовали переделать новые остановки на гостевом маршруте
Садоводы потребовали от главы Челябинска Евгения Тефтелева переделать новые остановочные комплексы, установленные на гостевом маршруте города к саммитам ШОС и БРИКС,
АиФ Челябинск
Многочисленные преступления не раскрывались в течение пяти лет. Прокуратура региона направила в областной суд уголовное дело в отношении 40-летнего жителя Пластовского района,
22.09.2017 Южноуральская панорама
Прививка - УралПолит.RuЧЕЛЯБИНСК, 22 сентября, ИА УралПолит.Ru. Этой осенью на Южном Урале проходит масштабная вакцинация против гриппа.
22.09.2017 УралПолит.Ru
Вы оба нужны ребёнку! О разводе, детях и страхе - Газета Спектрmojmalish.ru Поводом для написания этой статьи послужил пост в городской «Подслушке».
22.09.2017 Газета Спектр
В новом хоккейном сезоне клубу «Металлург» добавили скоростей. Связисты увеличили скорость мобильного интернета на ледовой арене в 7-10 раз.
22.09.2017 MediaЗавод
Мотоциклист-бесправник разбился на трассе в Челябинской области - Chelyabinsk.ruСтрашная авария произошла минувшим вечером, 21 сентября, на трассе в Кусинском районе области.
22.09.2017 Chelyabinsk.ru