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
venera159ea20aa735d0 - Жизнь районаЧего нам ждать сегодня от судьбы? Предлагаем ознакомиться с астрологическим прогнозом по знакам зодиака на предстоящую неделю с 19 по 25 февраля.
19.02.2018 Жизнь района
Жительница Челябинска скончалась на отдыхе в Эмиратах - Телекомпания ОТВДля транспортировки тела девушки на родину нужна большая сумма денег. Романтический отдых на Ближнем Востоке для пары из Челябинска закончился трагедией.
17.02.2018 Телекомпания ОТВ
Ссылка:  Программа "Разбор полетов" от 14.02.2018 У всех любовь, чувства, а мы тут о политике.
17.02.2018 Партия Яблоко
В октябре 2017 года стартовал марафон «Сто имен к 100-летию Башкортостана», посвященный 100 – летию Республики Башкортостан.
16.02.2018 Знамя труда
Борис Дубровский проведет деловые переговоры с рядом крупных компаний страны на Российском инвестиционном форуме.
15.02.2018 Южноуральская панорама
В нашей стране День Святого Валентина – праздник, когда влюбленные пары поздравляют друг друга, а также выражают свою любовь близким и друзьям.
14.02.2018 Министерство социальных отношений
  Пришёл очередной День всех влюблённых. Кое-кто заскрипит, что «праздник не наш, а у нас есть наш, вот его и будем отмечать.
14.02.2018 Ozersk74.Ru
С днем рождения, Виктор Николаевич! - ХК МеталлургСегодня, 14 февраля главному тренеру «Металлурга» Виктору Николаевичу Козлову исполняется 43 года!
14.02.2018 ХК Металлург
Женщину увезли в больницу. В квартире на улице Пионерской обрушился потолок - Верстов.ИнфоМагнитогорск. В одной из квартир дома № 29 по улице Пионерской на четвертом этаже обрушилась часть потолка.
19.02.2018 Верстов.Инфо
Рискуя собственной жизнью. В Златоусте молодой человек спас из полыхающего дома инвалида и его жену - Златоустовский рабочийНичто не предвещало беды в обычное утро понедельника. Но внезапно в одном из частных домов на улице Попова раздался крик.
19.02.2018 Златоустовский рабочий
81-летняя женщина погибла на пожаре, спасая праправнуков - Телекомпания ОТВЧП произошло в Увельском районе. В Челябинской области снова пожар унес жизнь человека.
19.02.2018 Телекомпания ОТВ
Рискуя собственной жизнью. В Златоусте молодой человек спас из полыхающего дома инвалида и его супругу - Златоустовский рабочий
Рискуя собственной жизнью. В Златоусте молодой человек спас из полыхающего дома инвалида и его супругу
Ничто не предвещало беды в обычное утро понедельника. Но внезапно в одном из частных домов на улице Попова раздался крик.
Златоустовский рабочий
Нажмите для предварительного просмотра изображения - Саткинский рабочий
Тревожные выходные
Минувшие выходные для спасателей 1 ОФПС были отмечены большим объёмом аварийно-спасательных работ.
Саткинский рабочий
Не усмотрели – получайте. В Магнитогорске за побег воспитанника ответит заведующая садиком
    Фото: Динара ВОРОНЦОВА Магнитогорск. Мировой суд приговорил заведующую к штрафу.
Магнитогорский Рабочий
Нажмите для предварительного просмотра изображения - Саткинский рабочийПод зажигательную музыку и песни местного самодеятельного коллектива «Хорошее настроение» айлинцы проводили зиму.
19.02.2018 Саткинский рабочий
<br /><a class="sigProDownloadLink" href="/plugins/content/jw_sigpro/jw_sigpro/includes/download.php?file=media/k2/galleries/6114/IMG_2112.jpg" download>Download this image</a> - Новая жизньЧасть экспонатов включает в себя осколки болида, взорвавшегося над городом 15 февраля 2013 года.
19.02.2018 Новая жизнь
Активные и познавательные! Дела совета ветеранов - ЮУрГГПУДавай опять пойдем весне навстречу, Давай в глаза рассвету поглядим. Еще не вечер, еще совсем не вечер – Все главное, быть может, впереди.
19.02.2018 ЮУрГГПУ
Гости вечера увидели показ одежды в стиле glam rock. - АиФ Челябинск
Челябинские вип-персоны выступили на концерте в поддержку больных детей
Организаторы V Ежегодного благотворительного вечера «Добрые сердца» собрали на лечение тяжелобольных детей из Челябинска и области около 700 тысяч рублей.
АиФ Челябинск
В воскресенье в Усть-Катаве отпраздновали Масленицу - Усть-Катавская неделя
В воскресенье в Усть-Катаве отпраздновали Масленицу
Всякое бывало в Прощёное воскресенье – видели мы и снег, и шквальный ветер, и даже дождь, но в этот раз погода благоприятствовала: лёгонький морозец и много-много солнышка.
Усть-Катавская неделя
В Кусе прошел Стартинейджер на коньках - Жизнь района
В Кусе прошел Стартинейджер на коньках
В танцевальном соревновании приняли участие школьники из школ Кусинского района.
Жизнь района
День Российских студенческих отрядов в ЧГИК - ЧГИКВ соответствии с Указом Президента РФ В. В. Путина от 21 февраля 2015 года, 17 февраля является официальным праздником Российских студенческих отрядов.
19.02.2018 ЧГИК
<br /><a class="sigProDownloadLink" href="/plugins/content/jw_sigpro/jw_sigpro/includes/download.php?file=media/k2/galleries/6116/_DSC0093.jpg" download>Download this image</a> - Новая жизньТоварищеские встречи по греко-римской борьбе среди юношей 9-10 лет прошли 10 февраля в красногорском центре «Факел».
19.02.2018 Новая жизнь
«Нужно было делать свое дело». Студентка ЮУрГУ завоевала бронзу Олимпиады - Телекомпания ОТВЛыжница показали высокий результат в эстафете. Женская эстафетная команда из России принесла бронзу на гонке 4×5 километров.
19.02.2018 Телекомпания ОТВ
Почему Артём Пеньковский будил родителей в 6 утра? - МК Челябинск
Почему Артём Пеньковский будил родителей в 6 утра?
Продолжаем знакомство с молодыми игроками челябинского «Трактора», с теми, кто будет определять его игру в ближайшее время.
МК Челябинск
Профессиональным взглядом. Чемпионка мира дала свою оценку новому биатлонному комплексу в Златоусте - Златоустовский рабочий
Профессиональным взглядом. Чемпионка мира дала свою оценку новому биатлонному комплексу в Златоусте
Очередная деловая встреча главы округа и знаменитой спортсменки состоялась на Златоустовской оружейной фабрике.
Златоустовский рабочий
Вв 2018 году 35 строительных компаний Челябинска и области заявили о намерении бороться на Кубок Спартакиады - АиФ Челябинск
В Челябинске открылась Спартакиада строителей-2018
Ежегодная Спартакиада «Союза строительных компаний Урала и Сибири» на призы Группы компаний «Стронекс» вышла на старт, открытие прошло 16 февраля на муниципальной лыжной базе.
АиФ Челябинск
Два парка, улицу, площадь и мост пожелали благоустроить жители Чебаркуля - Телекомпания ОТВНазваны общественные территории, претендующие на преображение в 2018 году.
19.02.2018 Телекомпания ОТВ
Дубровский подвел итоги работы на инвестиционном форуме «Сочи-2018» - УралПолит.RuЧЕЛЯБИНСК, 19 февраля, УралПолит.RU. Губернатор Челябинской области Борис Дубровский на аппаратном совещании подвел итоги работы делегации региона на инвестиционном форуме «Сочи-2018» и рассказал об основных проектах,
19.02.2018 УралПолит.Ru
Еще одна трагедия. В Магнитке нашли тела пропавших накануне женщины с ребенком - Верстов.ИнфоМагнитогорск. Как сообщает официальная группа ГК «Право Роста», 40-летняя женщина и ее 6-летний сын пропали накануне, 18 февраля.
19.02.2018 Верстов.Инфо
Трамвай протаранил легковушку с тремя детьми в Челябинске - Телекомпания ОТВОбщественный транспорт ехал в сторону площади Революции. Трамвай № 8 столкнулся с автомобилем «Мазда» на улице Цвиллинга у пересечения с улицей Тимирязева сегодня, 19 февраля, около 18:30 часов.
19.02.2018 Телекомпания ОТВ
Еще одно ЧП из-за газа. Гражданам будет оказана вся необходимая помощь. - ГУ МЧС Челябинской областиСегодня вечером в 58-ю пожарно-спасательную часть поступило сообщение о хлопке газовоздушной смеси в частном жилом доме на двух хозяев в селе Бородиновка Варненского района Челябинской области.
19.02.2018 ГУ МЧС Челябинской области