Energy characteristics of the torque-flow pump tfp 125-50: results of an experimental study

Abstract

EN: The paper presents the results of an experimental study of the TFP 125-50 torque-flow pump carried out using a specialized test bench with a closed hydraulic circuit. A methodology for experimental testing was developed and validated, enabling the determination of the main operating parameters of the pump, including flow rate, head, power consumption, and efficiency, with consideration of systematic and random measurement errors. Experimental investigations were performed for a base impeller and a modernized impeller over a wide operating range of flow rates. Statistical processing of the measurement results showed that the relative limiting errors of the main parameters do not exceed the permissible values specified by relevant standards. Head and energy characteristics of the pump were obtained and comparatively analyzed. It was demonstrated that the use of the modernized impeller provides an increase in pump efficiency by 4–5% within the operating flow rate range. Verification of the experimental results was carried out by comparison with numerical simulation data, which confirmed the adequacy of the applied CFD model. The obtained results can be used for further research and optimization of torque-flow pump designs. /// UA: У роботі наведено результати експериментального дослідження вільновихрового насоса типу TFP 125-50, виконаного з використанням спеціалізованого випробувального стенда із замкнутим гідравлічним контуром. Розроблено та апробовано методику експериментальних випробувань, що забезпечує визначення основних робочих параметрів насоса, зокрема подачі, напору, споживаної потужності та коефіцієнта корисної дії, з урахуванням систематичних і випадкових похибок вимірювань. Експериментальні дослідження проведено для базового та модернізованого робочих коліс у широкому діапазоні подач. За результатами статистичної обробки встановлено, що відносні граничні похибки визначення основних параметрів не перевищують нормативно допустимих значень. Побудовано напірні та енергетичні характеристики насоса і виконано їх порівняльний аналіз. Показано, що застосування модернізованого робочого колеса забезпечує підвищення коефіцієнта корисної дії на 4–5 % у робочому діапазоні подач. Проведено верифікацію результатів фізичного експерименту шляхом порівняння з даними чисельного моделювання, що підтвердило адекватність застосованої CFD-моделі. Отримані результати можуть бути використані для подальших досліджень та оптимізації конструкцій вільновихрових насосів.