Отзыв оппонента 2 (Создание и исследование полирядного конденсатного насоса первого подъема с мультипланными рабочими органами)

отзыв официального оппонента Петрова Алексея Игоревича на диссертацию Рябцева Егора Андреевича <сСоздание и исследование полирядного конденсатного насоса первого подъема с мультипланными рабочими органамн»„представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.04.13 — «Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты» 1. Актуальность темы диссертационной работы Одной из основных причин аварийных остановов и выхода из строя конденсатных гидромашин на ТЭС и ЛЭС является кавнтационный износ рабочих органов, обусловленный спецификой работы данной группы насосов, которые работают в условиях глубокого разрежения на входе. Существующие сгюсобы повышения антикавитационных свойств, такие как предвключенные шнеки, осевихревые ступени и различные варианты компоновки насосного оборудования, включающие в свой состав несколько гидромашин в едином корпусе, не решают в полной мере обеспечение необходимого для бескавитационной работы подпора, в особенности при крупных подачах.

В связи с необходимостью решения таких задач, тема диссертационной работы Рябцева Е. А. является актуальной. 2. Содержание работы Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, вывода по работе и списка литературы. Представленная к защите работа изложена на 202 страницах, содержит 172 рисунка и 32 таблицы, список литературы содержит 110 наименований. Во введении автор обосновал актуальность проблемы, сформулировал цель, научную новизну и практическую значимость.

Первая глава диссертации посвящена литературно-патентному обзору, имеющего отношение к функционированию конденсатных насосов на ТЭС. Автором рассмотрено современное состояние проблемы эксплуатации конденсатных гидромашин и критически оценены достоинства и недостатки существукнцих способов повышения антикавитационных качеств конденсатного насосного оборудования.

На основе проведенного анализа, автор делает вывод о необходимости комплексного решения проблемы, включающей в себя создание новой компоновки конденсатного агрегата и рабочих органов, исключающих отдельные недостатки гидравлических частей конденсатных насосов. Вторая глава диссертационной работы посвящена разработке агрегата конденсатных насосов, входящих в его состав гидромашин и первому этапу проектирования предлагаемых автором полирядных рабочих органов с мультипланными решетками. Агрегат конденсатных насосов состоит из двух подпорных насосов первого подьема и высокооборотного насоса второго подъема, Все гидромашины в составе агрегата исполнены с новым типом полирядных (в данном случае — трехрядных) рабочих органов, подразумевающих разделение подачи на 3 рабочих ряда.

В проточных частях каждого ряда выполнена мультипланная система решеток, в которой за каждой решеткой установлена следующая в продольном направлении. По мнению автора, полирядная структура рабочих органов позволяет разделить подачу, что повышает анти кавитационные свойства проточной части каждого ряда, а мультипланные решетки позволяют снизить отрывные явления в межлопастном и межлопаточном каналах. В этой главе также изложена методика проектирования трехрядных рабочих органов на примере проектирования рабочего колеса конденсатного насоса первого подъема, приведены начальные расчеты геометрических параметров лопастей и лопаток по известным формулам проектирования, а также определены теоретические характеристики подпорного насоса первого подъема для диапазона подач Д = 0,425 — О,б5 м'~с.

В третьей главе автор приводит описание процесса моделирования обтекания лопастных систем в программе решения трехмерной гидродинамической задачи (ЗВ-метод МЭИ). Диссертант изложил в сжатом виде математическую модель и алгоритм численного решения программного продукта, разработанного научным руководителем.

д.т.н., проф. Морг> новым Г. М. В качестве примера приведен процесс подготовки исходных данных для шнековой решетки втулочного ряда рабочих органов насоса первого подьема; составлена рабочая сетка для профиля лопастей, поставлены граничные условия. описан процесс моделирования. Результаты первого этапа численного моделирования, анализ эпюр и приведенных в работе интегральных показателей позволилн улучшить гидродинамические качества лопастных и лопаточных систем трехрядного рабочего колеса и соответствующего направляющего аппарата путем изменения геометрических параметров решеток. Коррекция лопастных систем производилась с учетом напора, развиваемого колесом, необходимого для бескавитационной работы агрегата конденсатных насосов, а также с учетом показателя кавитации О (коэффициент давления с обратным знаком), характеризующего кавитационные свойства решетки.

На основе реализации численного решения по ЗО методу МЭИ автор делает вывод о бескавитационной работе насоса первого подъема в том числе и на форсированном по подаче режиме работы ® = 0,65 м'(с на весь насос), Четвертая глава диссертации отражает результаты проведенных автором расчетно-теоретических исследований рабочего процесса полирядных рабочих органов и мультипланных проточных частей с помощью программного обеспечения АМЗЕЛЯ СГХ.

Автором построены сложные пространственные модели как мультипланных проточных частей рядов по отдельности, так и работающих в совокупности в трехрядных раоочих органах, и проведено моделирование на различные режимы работы по подаче. В работе изучено влияние таких параметров, как: расположение мультипланных решеток друг относительно друга, разбиение подачи по рядам и ряда других.

По результатам моделирования проведена коррекция геометрических параметров, полученных в главе 3, с учетом необходимого для бескавитационной работы параметра кавитации Нц развиваемого насосом напора И и снятия закрутки направляющим аппаратом. В главе приведена прогнозная характеристика насоса, а также уточнены детали рабочего процесса полирядных рабочих органов: предложены способы минимизации различных утечек и перетечек, имеющих место в подобном насосе и т.п.

Соискатель приводит физическое обоснование полученных результатов гидродинамического моделирования, которое можно считать приемлемым. Пятая глава посвящена созданию прототигга полирядного вертикального осевого насоса и проведению физических экспериментов с данной моделью. Автор изложил этапы подготовки к эксперименту: исследование различных технологий изготовления образца сложной гидравлической части, описание конструкции пилотного насоса и испытательного стенда, программа испытаний и обработка результатов. Проведенные в данной главе исследования показали, что полирядное рабочее колесо в вертикальном насосе обладает повьшгенными всасывающими способностями ~- на 20'.4 расширяет зону работы до момента срыва характеристики), но обладает меньшим КПД по сравнению с традиционными осевыми рабочими органами. Автор рассматривает причины пониженной эффективности, а также излагает способы повышения КПД предлагаемой структуры гидравлической части.

3. Научная новизна работы э Автором разработана конструкция полирядного насоса, обеспечивающего бескавитационную работу в диапазоне подач до Д = О,б5 мыс для конденсатного насосного агрегата. е Автором разработана методика проектирования подобных рабочих органов, обладающих повышенной всасывающей способностью по сравнению с традиционными осевыми гидравлическими частями, е Автором установлены основные геометрические зависимости для трехрядной осевой проточной части насоса с мультипланными рабочими органами, а также экспериментально установлены повышенные кавитационные запасы по сравнению с насосом общепринятого исполнения.

4. Практическое значение диссертационной работы > Автором разработана конструкция конденсатных насосов, исключающая или снижающая известные отдельные недостатки гидромашин подобного назначения. ° Автором предложена методика проектирования насосов с новым типом обладающей гидравлической части, повышенными антикавитационными свойствами по сравнению с традиционными осевыми насосами, что позволяет в перспективе разработать подобные гидромашины различного промышленного назначения. ° Предложенные автором рекомендации по технологии изготовления полирядных гидромашин позволят создать гидравлическую часть предлагаемых насосов с достаточно высокой степенью точности.