Выполненные проекты
ОАО «Алнас» (Альметьевский завод погружных электрических насосов)
Задача
ОАО «Алнас» (Альметьевский завод погружных электрических насосов) – входит в состав группы компаний «Римера» и является одним из крупнейших в России предприятий по производству полнокомплектных установок электрических центробежных насосов для добычи нефти. В арсенале предприятия более 50 модификаций двигателей, 100 модификаций насосов, свыше 3000 вариантов комплектации оборудования. За время работы «Алнас» неоднократно признавался лучшей машиностроительной компанией России.
Центробежный насос - один из двух типов динамических лопастных насосов, перемещение рабочего тела в котором происходит непрерывным потоком за счёт взаимодействия этого потока с подвижными вращающимися лопастями ротора и неподвижными лопастями корпуса. При этом переносное движение рабочего тела происходит за счёт центробежной силы и протекает в радиальном направлении, то есть перпендикулярно оси вращения ротора.
Насосы для перекачки нефтепродуктов должны создавать значительный напор, поскольку нефть в прочесе добычи поднимается из скважин со значительной глубины, а в процессе её транспортировки по трубопроводам необходимо создавать достаточное давление в трубе для бесперебойного движения продукта.
При конструировании насосов, для повышения КПД насоса и получения оптимальных расходно-напорных характеристик целесообразно использовать методы математического моделирования. Саровскому Инженерному Центру (СИНЦ) было предложено провести численные расчеты расходно-напорных характеристик, потребляемой мощности и КПД центробежного насоса.
При разработке авиационного двигателя одним из важных факторов, влияющих на производительность и надёжность изделия, является непрерывное обеспечение подачи масла в необходимых объёмах к узлам и агрегатам.
Саровскому Инженерному Центру (СИНЦ) было предложено провести оценку огнестойкости металлического узла – гидромеханизма для перекачки авиационного топлива.
Решение
Решение задачи выполнялось на основе последних разработок лицензионного программного комплекса трехмерного моделирования процессов тепло- массопереноса Simcenter STAR-CCM+. По 3D CAD модели, предоставленной компанией «Алнас», создана расчетная модель, отражающая все особенности реального объекта, включая щелевые зазоры между корпусом и колесом. Размерность разработанной конечно- объемной модели составляет 13.2 млн ячеек. В рамках работы проведен расчет рабочих характеристик насоса, а также исчерпывающее исследование влияния различных факторов, влияющих на отличия результатов численного моделирования и экспериментальных данных.
Результат
По результатам расчетов выяснено, что решающую роль играет расположение и толщина зазоров, которые часто зависят от качества изготовления образцов ступени в эксперименте. Получены близкие к эксперименту рабочие характеристики насоса. Также было оценено влияние условий работы 1ой ступени насоса на его КПД и КДП всего насоса. Представленные результаты расчетов и их анализ позволили специалистам «Алнас» определить направления совершенствования имеющегося испытательного стенда.
