Širokopásmové oběžné kolo odstředivého čerpadla

Abstract

Cílem této diplomové práce bylo provést návrh oběžného kola čerpadla s rozšířenou účinnostní charakteristikou pro různé návrhové body a následné ověření návrhu výpočtem za pomocí programů Gambit a Fluent. Tři navržená oběžná kola byla následně vyrobena za pomocí 3D tiskárny a byly proměřeny jejich charakteristiky v hydraulické laboratoři na Odboru fluidního inženýrství Victora Kaplana. Návrh tzv. širokopásmového oběžného kola odstředivého čerpadla byl proveden chaotickým uspořádáním lopatkové mříže, kdy v jednom oběžném kole se nacházejí lopatky s různými vstupními a výstupními úhly a různým průběhem tvaru lopatky, přičemž meridiální řez oběžného kola má stejný tvar pro všechny návrhy lopatek. Diplomová práce byla rozdělena do tří částí. V první části byla teoreticky popsaná Konformní transformace, která byla v práci použita pro návrh tvaru lopatek oběžných kol. V druhé části diplomové práce byly provedeny už konkrétní návrhy a výpočty oběžných kol čerpadla. Třetí část diplomové práce byla zaměřená na zpracování a vyhodnocení experimentálního měření v hydraulické laboratoři a následně byly všechny výsledky diplomové práce shrnuty v závěru.

The aim of the thesis was to propose a pump impeller with higher effectiveness and verify the proposal with the calculation using programs Gambit and Fluent. Three designed impellers were afterwards made using 3D printer and its characteristics were measured in a hydraulic laboratory in Kaplan Department of hydraulic machines. The proposal of a so called wideband impeller of the centrifugal pump was made with chaotic ordering of blade cascades, in one impeller occur blades with various input and output angles and different shapes of blades but all blades have got similar shape in a meridian sectional view of impeller. The thesis was divided into three parts. In the first part, a conforming transformation was theoretically described which was in the thesis used for the shape proposal of impeller blades. In the second part of the thesis final proposals and calculations of pump impellers were made. The third part of the thesis focused on the processing and evaluation of experimental measurement in the hydraulic laboratory and finally the results of the thesis were summarized in the conclusion.