Данная работа посвящена разработке высокоэффективной проточной части осевого насоса быстроходностью ns = 600. Задачи, которые решались в ходе исследования: 1. Проектирование исходной проточной части на заданные параметры; 2. Определение параметров математической модели расчёта течения вязкой жидкости и потерь в спроектированной проточной части; 3. Мультидисциплинарные исследования прочной части (гидродинамические исследования, валидация, кавитационные исследования, эрозионные исследования и прочностные исследования); 4. Оптимизация исходной проточной части с использованием разных методов (проектирование параметрической геометрии проточной части, дискретизация расчётной области, задание параметров математической модели, гидродинамические исследования, корреляция входных параметров, оптимизация). Гидродинамические исследования проводились на основе численного решения уравнения Навье-Стокса методами конечных объёмов, а прочностные расчёты на основе механики о деформируемого тела методом конечных элементов. В качестве инструментов использовались программные продукты ANSYS и SolidWorks. Валидация численных расчётов проводилась на основе экспериментальных данных, полученных в Лаборатории Гидромашиностроения СПбПУ.

This work is focused on the development of a highly efficient flow part of an axial pump with speed ns = 600. The issues addressed in the study are: 1. Designing the initial flow part for the given parameters; 2. Determination of parameters of the mathematical model for calculation of viscous fluid flow and losses in the designed flow part; 3. Multidisciplinary studies of the solid part (hydrodynamic analyses, validation, cavitation studies, erosion analysis and strength analysis); 4. Optimization of the initial flow part using different methods (design of parametric geometry of the flow part, discretization of the computational domain, setting parameters of the mathematical model, hydrodynamic studies, correlation of input parameters, optimization). Hydrodynamic analysis was based on numerical solution of the Navier-Stokes equation by finite volume methods, and strength calculations based on solid mechanics by finite element method. ANSYS and SolidWorks software products were used as tools. Validation of numerical calculations was based on experimental data received at the Hydromechanical Engineering Laboratory.