Електроприводи є рушійною силою для відцентрових насосів (ВН), котрі встановлені на нафтоперекачувальних станціях, котрі споживають величезну кількість електроенергії. Для зменшення втрат енергії у такому агрегаті необхідно в першу чергу дотримуватись вимог експлуатації, а також забезпечити оптимальний режим із відповідними робочими параметрами що в свою чергу підвищить тривалість життя та ефективність. Для цього треба створити математичну модель, що адекватно відобразить фізичні процеси перетворень в ВН. Одним із шляхів вирішення задачі є використання методу термодинамічного підходу для аналізу будь-яких енергетичних перетворювачів [1, с. 48].
Аналіз результатів досліджень. Термодинамічний підхід реалізує принцип пропорційності [2, с. 64], як і інші закони, основна відмінність якого, це поєднання енергетики однієї або різних фізичних підсистем. Л. Онсагером сформовано основні принципи сучасної термодинаміки із врахуванням потоків та швидкості зміни процесів в часі. Суть його постулату базується на встановленні лінійниих зв'язків між термодинамічними потоками J та зусиллями X, котрі діють в енерго-системі, яку можна записати так
¯Ji ,¯Jj - термодинамічні потоки на вході та виході системи;
Lij – феноменологічні (кінетичні) коефіцієнти, котрі враховують дію різноманітних ефектів (термоелектричних, термодифузійних , термомеханічних) котрі утворюються при накладанні і взаємодії декількох процесів.
Оскільки більшість систем у природі – нелінійні, то нелінійність процесу зосереджена в феноменологічних коефіцієнтах, котрі відповідають за процеси переносу та розсіювання енергії. Дана система рівнянь описує процеси енергетичних перетворень для чотириполюсника [3, с. 29]. Передумовою створення ефективної термодинамічної моделі ВН є робота Костишина В.С. [4, с. 36], в якій на основі теорії кіл Кірхгофа запропонована схема заміщення гідромашини, що оперує із зосередженими комплексними параметрами [4, с. 36].
Задачі досліджень. Метою роботи є застосування термодинамічної моделі ВН для розрахунку комплексних параметрів та визначення аналітично дійсного напору у відвідному патрубку ВН.
Виклад основного матеріалу. Взявши за основу повну комплексну заступну схему ВН і провівши нескладні математичні перетворення ми отримаємо схему активного чотириполюсника [4, с. 76]. Отриману заступну схему ВН в подальшому легше аналізувати на основі термодинамічного підходу(рис.1).
Повні комплексні опори визначаємо через розрахункові параметри повної комплексної заступної схеми ВН за формулами [4, с. 52]
Таблиця 1- Параметри Т-подібної заступної схеми ВН
На основі схеми з’єднань чотириполюсника можна скласти систему рівнянь, яка описує роботу ВН у А-формі
Використавши повні комплексні опори схеми заміщення знаходимо комплексні термодинамічні коефіцієнти ▁A,▁B,▁C,▁D, які встановлюють зв’язок між вхідними та вихідними параметрами схеми.
Таблиця 2 - Комплексні коефіцієнти пасивного чотириполюсника для ВН
де ▁QД,▁HД- значення витрати та напору на вихідному патрубку ВН.
Висновок
1. Зроблено розрахунок термодинамічних параметрів моделі відцентрового насоса та отримано для нього рівняння напірної характеристики в комплексній формі.
Список літератури
1.Вейник А.И. Термодинамика необратимых процессов.-Минск: "Наука и техника",1966.-360с.
2.М.М.Мамедов Феноменологический вывод соотношений взаимности Онзагера, http://www.ioffe.rssi.ru/journals/pjtf/2003/16/p39-44.pdf.
3.Вейник А.И. Термодинамика необратимых процессов.-Минск: "Наука и техника",1966.-360с.
4.Костишин В.С. Моделювання режимів роботи відцентрових насосів на основі електрогідравлічної аналогії–Івано–Франківськ: Факел, 2000–163с.
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter