7 / 10
Рис. 3. Определение оптимального
объема проточной части высокопро-
изводительного ТМН-20Т с колесами
барабанного типа
оптимального объема проточной
части насоса достигается не при
минимальном наружном диаметре
пакета колес. Это свидетельству-
ет о значимости проблемы выбора
соответствующего критерия опти-
мальности для конкретного случая.
Для принятия окончательного ре-
шения необходимо выбрать, как,
например, в данном случае, что
важнее: обеспечить минимальный
габаритный размер проточной ча-
сти ТМН или его объем.
При разработке достаточно
сложных объектов возможно при-
менение многокритериальной оптимизации. Однако это в значитель-
ной мере усложняет процесс проектирования и требует решения
целого комплекса проблем, связанных с необходимостью обеспечения
увязки отдельных критериев, согласования ограничений используе-
мых управляемых параметров и т.д.
Проведенные исследования при создании целого ряда ТВН [5]
показали практическую целесообразность использования для данных
объектов однопараметрической оптимизации с рассмотрением при
этом ряда отдельных критериев оптимальности.
В табл. 2 приведены результаты расчетов оптимальных параметров
проточной части ТВН с быстротой откачки по водороду
S
н
= 1
,
5
;
3,5; 10 м
3
/с при давлениях на стороне всасывания
p
= 1
∙
10
−
6
Па, на
стороне нагнетания
p
ф
= 0
,
1
Па.
В качестве вариантов критериев оптимальности были выбраны: чи-
сло колес в проточной части насосов
N
, так как при откачке водорода
из-за существенного уменьшения создаваемого отношения давлений
возрастает требуемое число рабочих колес для обеспечения заданных
характеристик [6]; объем пакета колес насоса
V
и масса
М
роторных
и статорных колес, которые достаточно отражают массогабаритные
характеристики насоса. Расчеты проводились для увеличивающихся
значений наружного диаметра колеса
D
2
, начиная с минимально воз-
можного. Управляемыми параметрами при этом были: угол наклона
лопаток
α
, относительная ширина рабочих каналов
a/b
, относитель-
ная длина канала
λ
.
Как следует из сравнения полученных расчетных данных, опти-
мальные (минимальные) значения выбранных критериев оптимально-
сти не всегда согласуются между собой. Так, минимальные значения
82 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2015. № 4