Учредитель и издатель ФГБНУ «РосНИИПМ»
Сетевое издание «Мелиорация и гидротехника/Land Reclamation and Hydraulic Engineering»
ISSN 2712-9357
RUS / ENG

АЛГОРИТМ ПОДБОРА НАСОСА И ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ПРИ КОМПОНОВКЕ НАСОСНОГО АГРЕГАТА МЕЛИОРАТИВНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Аннотация

Цель: разработать алгоритм компоновки насосного агрегата мелиоративного назначения с учетом энергосберегающего режима работы дизельного двигателя внутреннего сгорания и с возможностью регулировки в широком, допустимом диапазоне расходно-напорных характеристик. 

Материалы и методы. Исследования проводились по смоделированной схеме, включающей мобильный насосный агрегат, забирающий оросительную воду из канала и передающий посредством трубопровода на две дождевальные машины кругового действия, работающие попеременно. Использовались общепринятые формулы для расчета мощности, крутящего момента и расхода. Применялись закон пропорциональности, метод подбора, графоаналитический метод. 

Результаты. Предложенный алгоритм имеет следующую этапность: сбор исходной информации – предварительный выбор насоса и двигателя внутреннего сгорания – установление диапазона регулирования оборотов насоса – расчет напора, расхода, мощности и крутящего момента на валу насоса – оцифровка основных характеристик двигателя внутреннего сгорания в заданном пределе оборотов коленчатого вала – сопоставление крутящих моментов насоса и двигателя – сопоставление мощностей насоса и двигателя внутреннего сгорания – анализ графических данных по крутящему моменту и мощности насоса и двигателя внутреннего сгорания – расчет энергетической характеристики водного потока (Q·H) и построение ее зависимости от оборотов вращения – уточнение количества оборотов коленчатого вала двигателя для обеспечения заданных напорно-расходных характеристик насосом. При этом подбор двигателя внутреннего сгорания производился с учетом его работы в пределах частот вращения коленчатого вала, обеспечивающих минимальный удельный расход топлива. 

Выводы. Разработанный алгоритм позволяет производить выбор элементов насосного агрегата мелиоративного назначения с учетом энергосберегающего режима работы двигателя внутреннего сгорания, а также уточнять необходимую частоту вращения вала насоса на требуемую производительность.

doi: 10.31774/2712-9357-2024-14-4-371-389

Ключевые слова

алгоритм, насос, двигатель внутреннего сгорания, насосный агрегат, предел регулирования, энергосберегающий режим

Для цитирования

Воеводин О. В., Кожанов А. Л. Алгоритм подбора насоса и дизельного двигателя внутреннего сгорания при компоновке насосного агрегата мелиоративного назначения // Мелиорация и гидротехника. 2024. Т. 14, № 4. С. 371–389. https://doi.org/10.31774/2712-9357-2024-14-4-371-389.

Об авторах

О. В. Воеводин – ведущий научный сотрудник, кандидат сельскохозяйственных наук, Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск, Российская Федерация, Vovteh@yandex.ru, ORCID: 0000-0003-1098-2979;

А. Л. Кожанов – ведущий научный сотрудник, кандидат технических наук, Российский научно-исследовательский институт проблем мелиорации, Новочеркасск, Российская Федерация, AntonKozhanov1983@yandex.ru, ORCID: 0000-0002-4240-1967.

Список литературы

1. Прочий Д. В., Волкова Е. А., Коржов В. И. Использование элементов моделирования работы мелиоративных насосных станций при переходных гидравлических режимах // Мелиорация как драйвер модернизации АПК в условиях изменения климата: материалы IV Междунар. науч.-практ. интернет-конф., г. Новочеркасск, 24–26 апр. 2023 г. Новочеркасск: Лик, 2023. С. 59–64. EDN: QQENNM.

2. Соловьев Д. А., Журавлева Л. А. Ресурсосбережение при проектировании и эксплуатации дождевальных машин кругового действия // Аграрный научный журнал. 2019. № 8. С. 81–88. DOI: 10.28983/asj.y2019i8pp81-88. EDN: EEWTCR.

3. Совершенствование технологии полива дождевальными машинами кругового действия «Каскад» / Д. А. Соловьев, Л. А. Журавлева, В. А. Соловьев, Р. Н. Кузнецов // Научная жизнь. 2019. № 1. С. 57–65. EDN: HDDVJO.

4. Куприянов А. А. Совершенствование конструкции дождевальной машины кругового действия // Наука и молодежь: сб. науч. тр. Новочеркасск: Новочеркас. инж.-мелиоратив. ин-т им. А. К. Кортунова Донского ГАУ, 2019. Т. 6. С. 13–19. EDN: TMNOFC.

5. Выбор оптимального варианта полива дождевальной машиной фронтального или кругового действия и расчет параметров орошения («VOVDM.xlsx»): свидетельство о гос. регистрации прогр. для ЭВМ № 2019614494 Рос. Федерация / Ольгаренко Г. В., Булгаков В. И., Капустина Т. А., Замаховский М. П.; заявитель Всерос. науч.-исслед. ин-т систем орошения и сельхозводоснабжения «Радуга». Заявка № 2019613207; заявл. 27.03.19; опубл. 05.04.19, Бюл. № 4. EDN: UFILHE.

6. Кожанов А. Л., Воеводин О. В. Осушительно-увлажнительные системы на равнинных территориях с применением фронтальных и фронтально-круговых дождевальных машин // Мелиорация и гидротехника [Электронный ресурс]. 2021. Т. 11, № 3. С. 95–108. URL: https:rosniipm-sm.ru/article?n=1216 (дата обращения: 18.09.2024). DOI: 10.31774/2712-9357-2021-11-3-95-108. EDN: GZRQZT.

7. Система управления широкозахватной дождевальной машины кругового действия для прецизионного орошения / А. Н. Бабичев, В. А. Монастырский, В. И. Ольгаренко, Р. В. Скиданов, В. В. Подлипнов // Пути повышения эффективности орошаемого земледелия. 2019. № 1(73). С. 195–199. EDN: DWEWYJ.

8. Toirov O. Z., Khalikov S. S. Research and evaluation of the reliability indicators of pumping units for mechanical irrigation of the pumping station «Kyzyl-Tepa» // Power Technology and Engineering. 2024. Vol. 57, № 5. Р. 690–696. DOI: 10.1007/s10749-024-01720-2. EDN: BJPRJB.

9. Bakhriddin K., Azam A., Alisher D. Full-scale testing of water intake pumps of pumping stations // E3S Web of Conferences: 22nd International Scientific Conference on Construction the Formation of Living Environment, FORM 2019. Tashkent: EDP Sciences, 2019. Vol. 97. 05017. DOI: 10.1051/e3sconf/20199705017. EDN: BGGLTU.

10. Кивляк П. Я., Полубятко В. Г. Расчет мощности насоса для перекачки жидкости по трубопроводу // Материалы конференции студентов и молодых ученых, посвященной памяти профессора М. В. Кораблева, г. Гродно, 18–19 апр. 2013 г. Гродно: Гродн. гос. мед. ун-т, 2013. С. 352–353. EDN: GVGXUU.

11. Макушев Ю. П., Абишев К. К., Асылова К. Б. Определение технико-экономических показателей двигателя внутреннего сгорания путем анализа его характеристик // Наука и техника Казахстана. 2019. № 4. С. 95–108. EDN: ZGSYQU.

12. Батршин А. Ш., Бирзуль А. Н., Питиляк Д. А. Экспериментальная проверка формулы пересчета подачи насоса при частотном регулировании аэрозольного комплекса «Туман» // Современные исследования в области технических и естественных наук: сб. науч. тр. по материалам междунар. науч.-практ. конф., г. Белгород, 30 мая 2017 г. Белгород: Агентство перспектив. науч. исслед., 2017. С. 173–178. EDN: YRIUUP. 

13. Крицкая В. И., Ивашечкин В. В. Графоаналитический метод расчета скважинного водозабора // Инновационные технологии в водном, коммунальном хозяйстве и водном транспорте: материалы II Респ. науч.-техн. конф., г. Минск, 28–29 апр. 2022 г. Минск: БНТУ, 2022. С. 244–248. EDN: ZNESXW.

14. Донской Ю. А. Один из критериев определения верхнего предела частоты вращения ротора ЭЦН // Территория нефтегаз. 2007. № 8. С. 68–71. EDN: LHODEF.

15. Козлов И. В., Пещеренко С. Н. Критерии подобия лопастных насосов // Вестник Пермского университета. Физика. 2019. № 3. С. 5–11. DOI: 10.17072/1994-3598-2019-3-05-11. EDN: CBGVJZ.

16. Ахмедова Н. Р., Наумов В. А. Критерии подобия автономной перекачивающей системы и их влияние на показатели энергетической эффективности // Строительство: наука и образование. 2022. Т. 12, № 1. С. 74–87. DOI: 10.22227/2305-5502.2022.1.6. EDN: DLFWSI.

Файлы для скачивания

Главный редактор

Балакай Г.Т.,
главный научный сотрудник
ФГБНУ "РосНИИПМ",
доктор сельскохозяйственных наук, профессор

Популярные статьи