Wielokryterialna optymalizacja sprawności, wysokości podnoszenia, swobodnego przelotu i poziomu wibracji pompy ściekowej z wirnikiem dwułopatowym współpracującym z nieruchomą tarczą przednią
autor:
MIKOŁAJ SITNIEWSKI, JANUSZ SKRZYPACZ, PRZEMYSŁAW SZULC, MARCIN JANCZAK, WITOLD LORENZ
ORCID ID:
0009-0001-3081-8802, 0000-0003-2021-3487, 0000-0003-1753-9611, 0009-0005-5274-7127
Numer miesięcznika:
3/2025 Instal s.54-60
DOI:
10.36119/15.2025.3.7
Artykuł przedstawia procedurę optymalizacji wielokryterialnej dwułopatkowego wirnika w pompie ściekowej z nieruchomą tarczą przednią. Zmiennymi optymalizacyjnymi były kąty opasania na tarczy przedniej i tarczy tylnej, podczas gdy przekrój meridionalny i spiralny korpus zbiorczy pozostały stałe. Celem było zmaksymalizowanie sprawności, wysokości podnoszenia i swobodnego przelotu przy jednoczesnej minimalizacji poziomu wibracji poprzez
redukcję sił promieniowych. Do obliczeń CFD (computational fluid dynamics) zastosowano pełny plan czynnikowy z
pięcioma poziomami. Po wybraniu optymalnego projektu, parametry pompy z wirnikiem początkowym i zoptymalizowanym zostały zweryfikowane eksperymentalnie. Wyniki numeryczne i eksperymentalne wykazały dobrą zgodność. Zoptymalizowany wirnik wykazał poprawę: wysokość podnoszenia wzrosła o 38,4%, sprawność o 9,5% i swobodny przelot o 8,3%. Podczas gdy obliczenia CFD przewidywały redukcję uśrednionych sił promieniowych, pomiary poziomu wibracji na spirali wskazały na wzrost dla zoptymalizowanego wirnika o 46,1%. Ta rozbieżność sugeruje, że siły promieniowe mogą nie być głównym czynnikiem wpływającym na poziom wibracji w tej konfiguracji pompy. Wyniki przedstawionych badań przyczyniają się do rozwoju pomp ściekowych o lepszych parametrach energetycznych i użytkowych.
Słowa kluczowe:
Informacje o autorach:
mgr inż. Mikołaj Sitniewski https://orcid.org/0009-0001-3081-8802, dr hab. inż. Janusz Skrzypacz https://orcid.org/0000-0003-2021-3487,
dr inż. Przemysław Szulc https://orcid.org/0000-0003-1753-9611 ‒ Politechnika Wrocławska
dr inż. Marcin Janczak, dr inż. Witold Lorenz https://orcid.org/0009-0005-5274-7127 ‒ Hydro Vacuum S.A.
Adres do korespondencji: mikolaj.sitniewski@pwr.edu.pl
