Scientific Journal Problems of Emergency Situations — Лінчевський Є. А., Куценко Л. М. , Калиновський А. Я., Семків В. О., Назаренко С. Ю., Сухарькова О. І. Геометричне моделювання епігіпотрохоїдних профілів одногвинтових насосів Муано. С. 195-218.

Запропоновано спосіб розрахунку геометричних форм поверхонь, які обмежують ротор та корпус моделей одногвинтових насосів системи Муано. При цьому контури нормальних перетинів ротора і корпуса задовольняють умові взаємоспряженості в системі координат площини, яка перпендикулярна (нормальна) осі насоса. Введено поняття епігіпотроходних кривих, зручних для розрахунку взаємоспряжених поверхонь ротора і корпуса. Які складаються з робочих профілів періодично розташованих епітрохоїд і гіпотрохоїд. Знайдено описи епігіпотрохоїдних кривих у параметричному вигляді, де кожне з рівнянь має вигляд єдиного аналітичного виразу. Засобами графічних побудов проілюстровано взаємоспряженість контурів нормальних перетинів ротора і корпуса. На базі цього розроблено способи: а) визначення інтегральних характеристик та контактних ліній епігіпотрохоїдних контурів ротора і корпуса насосів Муано; б) опису циліндричної гвинтової поверхні з епігіпотрохоїдним нормальним перерізом. Це дозволило розраховувати характеристики об’єму порожнин насоса. Запропоновані рівняння епігіпотрохоїдних кривих можливо використати для дослідження їх диференціальних характеристик – побудови дотичних і нормалей, побудови векторів швидкості та прискорення для точки, яка рухається по епігіпотрохоїді. А також зручно використати для дослідження їх інтегральних характеристик – обчислення площі фігури, обмеженої замкнутою епігіпотрохоїдною кривою, або фігури між двома епігіпо-трохоїдами. Одержані результати можуть скласти основу удосконалення одногвинтових насосів Муано, що розширить діапазон їх застосування. Зазначимо, що одногвинтові насоси Муано використовуються для перекачування різних типів рідин, що можна використати в роботі аварійно-рятувальних служб. Насоси здатні перекачувати стічні і каналізаційні води, нафтопродукти, пінобетон й піщано-цементні розчини тощо.

Посилання

Wittrisch C., Cholet H. Progressing cavity pumps: oil well production artificial lift. Editions Technip, 2012. 224 p. URL: http://www.editionstechnip.com/en/ catalogue-detail/641/progressing-cavity-pumps.html
Nelik L., Brennan J. Gulf pump guides: progressing cavity pumps, downhole pumps and mudmotors. Elsevier, 2013. 214 p. URL: https://www.amazon.com/Gulf-Pump-Guides-Progressing-Mudmotors/dp/0976511312
El-AbdF. M.,Wahba E. M., Adam I. G. Viscous flow simulations through multi-lobe progressive cavity pumps. Petroleum Science. 2020. № 17. Р. 768–780. doi: https://doi.org/10.1007/s12182-020-00458-6
Nguyen T., Tu H., Al-Safran E. Saasen A. Simulation of single-phase liquid flow in progressing cavity pump. Journal of Petroleum Science and Engineering. 2016. Vol. 147. P. 617–623. doi: https://doi.org/10.1016/j.petrol.2014.07.009.
Baroiu N., Morosёanu G., Teodor V., Oancea N. Roller proﬁling for generating the screw of a pump with progressive cavities. Inventions. 2021. Vol. 6. 34. Р. 8. URL:https://www.mdpi.com/2411-5134/6/2/34
Baroiu N., Morosanu G., Frumuşanu G., Teodor V. Study of the stator geometry for a Moineau pump. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. January 2021. Vol. 1009. Р. 11. doi: 10.1088/1757-899X/1009/1/012003
Donaldson J., Feng Y., Gennip Y., Grann H. Mathematical problems for Moineau pumps. Center for analysis, scientific computing and applications, orthopaedic biomechanics, discrete algebra and geometry. 2006. Р. 49. URL:https://research.tue.nl/ en/publications/mathematical-problems-for-moineau-pumps/fingerprints/
Gravesen J. The geometry of the Moineau pump. Computer Aided Geometric Design. 2008. Vol. 25. № 9. P. 792–800. doi: https://doi.org/10.1016/ j.cagd.2008.06.012
Syzrantseva K., Syzrantsev V. Load on multipair contact zones of operating parts of screw pumps and motors: a computer analysis. International Conference on Industrial Engineering. 2016. Vol. 150. P. 768–774. doi: https://doi.org/10.1016/ j.proeng.2016.07.104
Canessa E., Baruzzo M., Fonda C. Study of Moineau-based pumps for the volumetric extrusion of pellets. Scientific Fabrication Laboratory: The Abdus Salam International сentre for theoretical physics, Trieste, Italy. 2017. Vol. 17. Р. 9. doi: 10.1016/j.addma.2017.08.015
Zheng L., Wu X., Han G., Li H., Zuo Yi, & Zhou D. Analytical model for the flow in progressing cavity pump with the metallic stator and rotor in clearance fit. Mathematical Problems in Engineering vilume. 2018. Vol. 4. P. 1–14 doi: https://doi.org/10.1155/2018/3696930
Nguyen T., Bui K., Al-Safran E., Saasen A. Theoretical modeling of positive displacement motor performance. Kuwait University. 2017. Vol. 17 P. 1–11. https://www.aade.org/application/files/8615/7132/1739/AADE-17-NTCE-026_-_Nguyen.pdf
Lee Sang Hyeop, Kwak Hyo Seo, Han Gi Bin, Kim Chul. Design of gerotor oil pump with 2-expanded cardioids lobe shape for noise reduction. Energies. 2019. Vol. 12(6). 1126. Р. 16. doi: https://doi.org/10.3390/en12061126
Балденко Д. Ф., Балденко Ф. Д., Гноевых А. Н. Одновинтовые гидравлические машины. ООО «ИРЦ Газпром», 2005. Том 1. 488 с. URL: https://rusneb.ru/catalog/010003_000061_a732d201842726ef9d523e4dfc333dc6/
Лінчевський Є. А. Геометричне моделювання епігіпотрохоїдних профілів роторно-планетарних машин: автореф. дис. канд. тех. Наук : 05.01.01. Київ, 2010. 21 с. URL: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe.
Росоха С. В., Лінчевський Є. А. Диференціальні та інтегральні характеристики епігіпотрохоїдних робочих профілів роторно-планетарних машин: навч.-метод. посіб. Харків: НУЦЗУ, 2010. 80 с. URL: https://discovery.kpi.ua/ Record/000287103
Росоха С. В., Куценко Л. М. Геометричне моделювання об’ємів робочих камер роторно-планетарних трохоїдних машин: монографія. Харків: УЦЗУ, 2007. 176 c. URL: http://www.irbis-nbuv.gov.ua/cgi-bin/irbis_nbuv/cgiirbis_64.exe