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
Царица круп - Магнитогорский металлГречка помогает нормализовать вес без голодания. В каждом доме наверняка найдется гречневая крупа - пожалуй, самая распространённая и востребованная в рационе россиян.
21.11.2017 Магнитогорский металл
Губернатор Борис Дубровский поздравил жителей Миасса с Днем города - Телекомпания ОТВГлава региона пожелал горожанам удачи, здоровья, благополучия и процветания.
18.11.2017 Телекомпания ОТВ
Губернатор Челябинской области поздравляет с Днем города Миасса - U74.RuГубернатор Челябинской области Борис Дубровский поздравляет миасцев с Днем города Губернатор Челябинской области поздравляет с Днем города Миасса.
18.11.2017 U74.Ru
Говорят звезды: гороскоп на неделю с 20 по 26 ноября - Миасский рабочий«Миасский рабочий» рассказывает, что обещают звезды знакам зодиака.  Овен (21.03 — 20.04) В начале недели возможно ухудшение здоровья.
18.11.2017 Миасский рабочий
ЧЕЛЯБИНСК, АН "Доступ" По решению правительства РФ Челябинская область получит грант в размере 233 млн рублей за достижение наивысших темпов роста налогового потенциала,
15.11.2017 АН Доступ
Одним словом, ВЕСЕЛО! - Kopok.RuНаступили холода и уже совсем нет желания выходить на улицу. Так хочется разнообразия, впечатлений и ярких эмоций!
15.11.2017 Kopok.Ru
Направления   Студенческий отряд спасателей Alligator Мы уверены, каждый мечтает провести лето на пляже, в окружении приятного лёгкого бриза, шелеста волн и ощущения мягкого песка под ногами.
15.11.2017 УралГУФК
001-20171114-084335.jpg - Ozersk74.Ru  Неизвестно, откуда черпает вдохновение знаменитый ныне Джордж Мартин, создатель цикла романов «Песнь льда и пламени», экранизированного в виде самого популярного в мире сериала «Игра престолов».
14.11.2017 Ozersk74.Ru
Взрывоопасные махинации - ГТРК Южный Урал - Магнитогорск  Погоня за длинным рублём с возможными трагическими последствиями. Магнитогорск наводнили лжегазовщики.
20.11.2017 ГТРК Южный Урал - Магнитогорск
Жизнь оборвалась, когда Маша возвращалась с ночной смены. В Магнитогорске почтили жертв ДТП - Верстов.ИнфоМагнитогорск. В центре правовой информации «Библиотека Крашенинникова» за круглым столом встретились представители Госавтоинспекции, управления образования администрации города, здравоохранения, студенты и педагоги колледжей.
20.11.2017 Верстов.Инфо
Пригородный вокзал в Челябинске эвакуировали из-за анонимного звонка - АиФ ЧелябинскПригородный вокзал станции Челябинск-главный пришлось эвакуировать 20 ноября из-за анонимного звонка, сообщает пресс-служба ЮУЖД.
21.11.2017 АиФ Челябинск
В Миассе сгорели два дома и автомобиль - Миасский рабочий
В Миассе сгорели два дома и автомобиль
За прошедшие выходные в Миасском пожарно-спасательном гарнизоне зарегистрировано 3 пожара.
Миасский рабочий
Копейчанин, размахивая пистолетами, похитил деньги из спорт-бара - Копейский рабочий
Копейчанин, размахивая пистолетами, похитил деньги из спорт-бара
В дежурную часть Отдела МВД России по городу Копейску  поступило сообщение от сотрудников спорт-бара, расположенного в центре города, о том, что неизвестный в маске, используя два предмета, похожие на пистолеты,
Копейский рабочий
Житель Челябинской области зарубил топором друга ради однокомнатной квартиры - Копейский рабочий
Житель Челябинской области зарубил топором друга ради однокомнатной квартиры
Житель Магнитогорска совершил страшное преступление корысти ради.  47-летний Алексей Александров оценил жизнь друга стоимостью однокомнатной квартиры.
Копейский рабочий
Борис Дубровский: «Сотрудничество с ведущими федеральными учреждениями культуры сделает культурное пространство области более насыщенным» - Губернатор Челябинской областиГубернатор Челябинской области Борис Дубровский на еженедельном аппаратном совещании с заместителями и министрами региона подчеркнул важность сотрудничества с крупнейшими федеральными учреждениями культуры.
20.11.2017 Губернатор Челябинской области
Фестиваль КВН отпраздновал юбилей с размахом - Единая РоссияЮмористическую эстафету от школьников, которые неделю назад открыли сезон, приняли КВНщики старшего блока пятого юбилейного Фестиваля на Кубок главы Ашинского муниципального района.
20.11.2017 Единая Россия
Театр с неограниченными возможностями - Магнитогорский металл"Non амплуа" - новое слово в культурной жизни Магнитки. Театральная группа "Non амплуа" приглашает магнитогорцев и гостей города на две постановки, каждая из которых интересна по-своему,
21.11.2017 Магнитогорский металл
"Вечность и облака" - Магнитогорский металл
"Вечность и облака"
Ярким завершением бардовской осени станет сольный концерт Алексея Нежевца.
Магнитогорский металл
Валентина Березуцкая: жизнь в эпизодах - Магнитогорский металл
Валентина Березуцкая: жизнь в эпизодах
У нее 210 ролей в кино, но слава пришла к ней лишь в 72 года, когда она получила премию "Ника" за роль в фильме "Старухи".
Магнитогорский металл
Захар Прилепин: А теперь мальчик в Бундестаге во всем виноват... - КП Челябинск
Захар Прилепин: А теперь мальчик в Бундестаге во всем виноват...
Известный русский писатель и комиссар батальона ДНР удивился реакции на выступление школьника,
КП Челябинск
История производства и ёлка из шурупа - Магнитогорский металлСтенд ОАО "ММК-МЕТИЗ" привлекал гостей "Металл-Экспо" ярким и необычным содержанием.
21.11.2017 Магнитогорский металл
Ворота закрыли на... клюшку - Магнитогорский металлБез Мозякина "Металлург" "стреляет" редко, да метко. Как говорят в таких случаях, не было бы счастья, да несчастье помогло.
21.11.2017 Магнитогорский металл
Больше, чем просто хоккей - Магнитогорский металлТак повелось в последние несколько лет, что каждую осень в "Арене-Металлург" происходит очень важное событие.
21.11.2017 Магнитогорский металл
На экваторе. В регулярном чемпионате КХЛ наступила пора решающих матчей   - Магнитогорский Рабочий
На экваторе. В регулярном чемпионате КХЛ наступила пора решающих матчей  
    Фото: ХК "Металлург" Кто будет фаворитом второй части сезона – разбирался наш хоккейный обозреватель Антон Евстигнеев.
Магнитогорский Рабочий
Четыре медали саткинцы привезли с первенства в Копейске - Саткинский рабочий
Четыре медали саткинцы привезли с первенства в Копейске
Саткинские бойцы сразились со спортсменами из Кургана, Казахстана и городов Челябинской области.
Саткинский рабочий
Миасские скалолазы приняли участие в фестивале «Пламя» - Миасский рабочий
Миасские скалолазы приняли участие в фестивале «Пламя»
17-18 ноября в Челябинске проходил открытый Фестиваль скалолазания «Пламя».
Миасский рабочий
В Челябинской области создаются территории опережающего развития - Усть-Катавская неделяНа территории муниципального образования «Верхнеуфалейский городской округ» (Челябинская область) создаётся территория опережающего социально-экономического развития «Верхний Уфалей» Определены границы ТОР «Верхний Уфалей»,
20.11.2017 Усть-Катавская неделя
Администрация Челябинска попросила УФАС проверить маршрутные такси - АиФ ЧелябинскВласти Челябинска обратились в УФАС с просьбой проверить работу частных перевозчиков на предмет сговора, об этом руководитель управления транспорта Роман Болотов рассказал на аппаратном совещании в городской администрации.
20.11.2017 АиФ Челябинск
Изображение 42169 - МВД Челябинской областиВ вечернее время в дежурную часть Отдела МВД России по городу Копейску  поступило сообщение от сотрудников спорт-бара, расположенного в центре города, о том, что неизвестный в маске, используя два предмета, похожие на пистолеты,
20.11.2017 МВД Челябинской области
История производства и ёлка из шурупа - Магнитогорский металлСтенд ОАО "ММК-МЕТИЗ" привлекал гостей "Металл-Экспо" ярким и необычным содержанием.
21.11.2017 Магнитогорский металл
Дело по убийству дочери экс-директора ЧТЗ дошло до суда - Телекомпания ОТВПродавца обвиняют в убийстве покупательницы и мошенничестве с 6 клиентами.
20.11.2017 Телекомпания ОТВ