Анотація до роботи:

Костишин В.С. Моделювання режимів роботи відцентрових насосів на основі електрогідравлічної аналогії.- Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.15.13 – Нафтогазопроводи, бази та сховища. – Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, Івано-Франківськ, 2003.

Дисертація присвячена розв’язанню важливої науково-практичної проблеми математичного моделювання відцентрових насосів магістральних нафтопроводів на основі узагальненої теорії кіл та методу електрогідравлічної аналогії. Розроблені теоретичні основи моделювання ідеалізованої гідравлічної машини та досліджені її теоретичні характеристики. Створена модель реальної відцентрової гідромашини в координатах дійсних чисел (скалярна модель) для визначення енергетичного балансу РВН на основі розрахунку взаємозв’язаних гідравлічних, об’ємних та механічних втрат на повному інтервалі функціонування машини. Синтезовані зручні для практичного використання спрощені тригонометричні та поліноміальні аналітичні вирази характеристики ВН у системі відносних одиниць, характерною особливістю яких є використання як головного конструктивного параметра РВН номінального значення розрахункового кута навантаження, визначення якого ведеться через каталогові параметри машини. Розроблено модель реальної відцентрової гідромашини в координатах комплексних чисел (комплексна модель), яка дає можливість аналітичного розрахунку характеристик ВН в залежності від частоти обертання колеса та в’язкості робочої рідини. Визначено шляхи використання моделей ВН для оптимізації режимів перекачувальних станцій магістральних нафтопроводів та розрахунку економічної ефективності впровадження на них регульованого тиристорного електроприводу. Створено банк розрахункових режимних параметрів для моделювання серії РВН магістральних нафтопроводів та впроваджено основні результати дисертаційної роботи в рамках держбюджетної і господарсько-договірної робіт та у навчальний процес ІФНТУНГ.

В роботі вирішена важлива науково-практична проблема створення теоретичних засад математичного моделювання режимів роботи відцентрових насосів магістральних нафтопроводів на основі узагальненої теорії кіл та методу електрогідравлічної аналогії.

З цією метою:

1. Встановлено необхідність розрахунку та оптимізації режимів нафтотранспортних систем шляхом створення сучасних комп’ютерно-орієнтованих моделей їх елементів, зокрема моделей нафтоперекачувальних станцій з відцентровими насосами.

2. Виконано аналіз сучасного стану моделювання режимів роботи лопатевих гідромашин і запропоновано використання методу аналогії, зокрема електрогідравлічної, та узагальненої теорії кіл для моделювання підсистем різної фізичної природи.

3. Розроблені теоретичні основи моделювання ідеалізованої гідравлічної машини, які грунтуються на застосуванні єдиної теорії кіл для отримання основного рівняння стану та гідравлічної заступної схеми насоса з метою дослідження його теоретичних характеристик.

4. Створена модель реальної відцентрової гідромашини в координатах дійсних чисел (скалярна модель), яка дає змогу визначення енергетичного балансу насоса на основі розрахунку взаємозв’язаних гідравлічних, об’ємних та механічних втрат на повному інтервалі функціонування машини.

5. Запропоновано зручні для практичного використання спрощені тригонометричні та поліноміальні аналітичні вирази характеристики відцентрового насоса у системі відносних одиниць, характерною особливістю яких є використання як головного конструктивного параметра номінального значення розрахункового кута навантаження g_p^ном, визначення якого ведеться через каталогові параметри машини.

6. Розроблено модель реальної відцентрової гідромашини в координатах комплексних чисел (комплексна модель), яка дає можливість аналітичного розрахунку характеристики відцентрового насоса в залежності від частоти обертання колеса та в’язкості робочої рідини.

7. Встановлено ізоморфізм математичних виразів, що описують відповідні пари: ідеалізований відцентровий насос і електрична машина постійного струму незалежного збудження та реальний відцентровий насос і синхронна електрична машина, що відкриває перспективи використання багатого досвіду математичного моделювання електричних машин для опису режимів та синтезу нових конструкцій гідромашин.

8. Визначено шляхи використання моделей відцентрового насоса для аналізу та оптимізації режимів роботи нафтотранспортних систем, а також для розрахунку економічної ефективності впровадження на них регульованого тиристорного електроприводу.

9. Виявлено хороший збіг розрахованих на основі моделей та отриманих експериментально характеристик відцентрових насосів, де відносна похибка розрахунків для експлуатаційного інтервалу функціонування машин не перевищує 5-7%.

10. Створено банк розрахункових режимних параметрів для моделювання серії відцентрових насосів магістральних нафтопроводів.

11. Впроваджено основні результати дисертаційної роботи в рамках держбюджетної і господарсько-договірної робіт та у навчальний процес ІФНТУНГ.

Публікації автора:

1. Костишин В.С. Моделювання режимів роботи відцентрових насосів на основі електрогідравлічної аналогії .-Івано-Франківськ: Факел, 2000,-164с.

   Костишин В.С. Застосування теорії розмірностей для встановлення точних фізичних аналогій // Методи та прилади контролю якості.-2000.- №6.- C. 69-72.

   Борисов Р.И., Костышин В.С. Мощность и момент центробежных насосов магистральных нефтепроводов в различных режимах нагрузки // Изв.вузов СССР: Энергетика. - 1986.- №4.-C. 106-109.

   Костишин В.С. Моделювання режимів ідеалізованого відцентрового насоса на основі електрогідравлічної аналогії // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Сер. Нафтогазопромислове обладнання. Вип.34, Івано-Франківськ, 1997.- C. 65-75.

   Костишин В.С. Еквівалентування багатоступеневих та багатопотокових відцентрових насосів // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Сер. Транспорт і зберігання нафти і газу. Вип.36 – Т.5, Івано-Франківськ, 1999.- C. 28-31.

   Костишин В.С. Синтез скалярних схем заміщення відцентрових насосів на основі електрогідравлічної аналогії // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Вип.36 -T.6, Івано-Франківськ, 1997.-C. 165-176.

   Костишин В.С. Аналітичний вираз напірної характеристики відцентрового насоса // Нафтова і газова промисловість. – 2000. №1.- С. 50-52.

   Костишин В.С. Аналітичний вираз характеристики потужності відцентрового насоса // Нафтова і газова промисловість. – 2000. №5.-С. 54.

   Костишин В.С. Аналітичний вираз характеристики ККД відцентрового насоса // Нафтова і газова промисловість. – 2000. №6.- С. 47-48.

   Костишин В.С.Поліномна форма запису характеристик відцентрових насосів магістральних нафтопроводів у системі відносних одиниць // Науковий вісник Івано-Франківсього Національного Технічного Університету Нафти і Газу.-2001.-№1.-С.69-72

   Костишин В.С. Застосування теорії комплексної змінної для моделювання режимів відцентрових насосів // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Сер. Транспорт і зберігання нафти і газу. Вип.35, Івано-Франківськ, 1998.- C. 65-75.

   Костишин В.С. Метод гармонічного аналізу розподілу напору на виході робочого колеса відцентрового насоса // Методи та прилади контролю якості .-1999.- №4.- C. 91-94.

   Костишин В.С. Моделювання руху рідини у спіральному відводі відцентрового насоса // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Сер. Нафтогазопромислове обладнання. Вип.36-Т4., Івано-Франківськ, 1999.- C. 174-185.

   Костишин В.С. Математична модель відцентрового насоса у координатах комплексної площини // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія: Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Вип.38 -T.6, Івано-Франківськ, 2001.-C. 141-147.

   Костишин В.С., Копей Б.В., Шекета О.М. Еквівалентна комплексна схема заміщення та кругова діаграма відцентрового насоса // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Сер. Нафтогазопромислове обладнання. Вип.38 – Т.4, Івано-Франківськ, 2001.- C. 78-83.

   Костишин В.С. Застосування комплексної моделі відцентрового насоса для розрахунку його напірної характеристики // Нафтова і газова промисловість. – 2001. №3.- С. 36-38.

   Костишин В.С. Застосування методу електрогідравлічної аналогії для визначення та контролю параметрів відцентрових насосів // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах.-2001.-№1.-С.53-55.

   Костишин В.С. Електрогідравлічна аналогія перетворювачів енергії – обертових електричних та відцентрових гідравлічних машин // Методи та прилади контролю якості.-2002.- №8.- C. 70-72.

   Костишин В.С. Розрахунок сумарної напірної характеристики насосної станції при спільній роботі відцентрових насосів // Нафтова і газова промисловість. – 2001. №4.- С. 47-49.

   Ващищак С.П., Чеховський С.А., Костишин В.С. Контроль, діагностування та захист трифазних електродвигунів // Методи та прилади контролю якості .-1998.- №2.- C. 11-15.

   Борисов Р.И., Костышин В.С., Тайлих Я.В. Оценка экономичности решений в многоцелевой оптимизации управления функционированием объектов и систем энергетики // Изв.вузов СССР: Энергетика.-1986.- №11.- C.3-8.

   Костышин В.С., Писиголовец Л.Ф., Тайлих Я.В. Многоцелевая оптимизация управления функционированием и развитием систем электроснабжения предприятий нефтяной и газовой промышленности // Разведка и разработка нефтяных и газовых месторождений. Вып.24, Ивано-Франковск, 1987.- C. 94-97.

   Борисов Р.И., Костышин В.С. Полиоптимальное управление неустановившимися режимами узлов нагрузки нефтеперекачивающих станций // Изв. академии наук СССР: Энергетика и транспорт.-1987.-№4.-C.122-126.

   Костишин В.С. Економічні аспекти застосування регульованого електроприводу відцентрових насосів // Розвідка і розробка нафтових і газових родовищ. Серія:Технічна кібернетика та електрифікація об’єктів паливно-енергетичного комплексу. Вип.34 -T.6, Івано-Франківськ, 1997.-C. 237-244.

   Костишин В.С. Енергозаощадження шляхом впровадження регульованого електропривода відцентрових насосів // Вісник Державного Університету “Львівська політехніка” ”Проблеми економії енергії”.-Львів:1999.- №2.-С. 55-57.

   Костышин В.С. Эквивалентирование многоступенчатых и многопоточных центробежных насосов.- Киев, 1990.-7c. Деп.в УкрНИИНТИ, № 1899

   Борисов Р.И., Костышин В.С. К вопросу об исследовании устойчивости насосных агрегатов магистральных нефтепроводов - Киев, 1986.-7c. Деп.в УкрНИИНТИ, №1910

   Костышин В.С. Аналитическое выражение напорной характеристики центробежного насосного агрегата.- Киев, 1990.-9c. Деп.в УкрНИИНТИ, № 1899.

   Костышин В.С. Экономические аспекты применения регулируемого электропривода центробежных перекачивающих агрегатов.- Киев, 1990.-8c. Деп.в УкрНИИНТИ, № 1899.

   Костишин В.С. Регулювання швидкості обертання електроприводних насосних агрегатів для підвищення ефективності їх функціонування / Нафта і газ України. Збірник наукових праць: Матеріали 6-ої міжнародної науково-практичної конф. “Нафта і газ України—2000”. Івано-Франківськ, 31 жовтня – 3 листопада 2000р.: У трьох томах. — Івано-Франківськ: Факел, 2000.- Том 3. – С. 72-75.

   Костишин В.С., Сітко Ю. Я. Комп’ютерне дослідження режимів відцентрових насосів при виконанні розрахункової роботи з основ теорії кіл моделювання перетворювачів енергії. // Тези VII науково-метод. конференції ”Роль комп’ютеризації навчального процесу в підготовці фахівців”. Івано-Франківськ: ІФДТУНГ.-2000.-C. 85-86.

   V.Kostyshyn, B.Kopey Centrifugal pump simulation on the base of electrohydraulic analogy. В зб. “Надійність машин та прогнозування їх ресурсу”. Доповіді міжнародної н/т конф., (Ів.-Франківськ-Яремча, 20-22 вересня 2000р.).- В двох томах. Том 2. Івано-Франківськ, ІФДТУНГ. Факел, 2000.- С.569-577.

   Костишин В.С. Скалярна “електрична” модель відцентрового насоса // Тези н/т конференції професорсько-викладацького складу університету. Івано-Франківськ: ІФНТУНГ.-1997.-C. 168.

   Костишин В.С. Векторна “електрична” модель відцентрового насоса // Тези н/т конференції професорсько-викладацького складу університету. Івано-Франківськ: ІФДТУНГ.-1997.-C. 169.