Trudy NGTU im. R.E. AlekseevaTrudy NGTU im. R.E. AlekseevaТруды НГТУ им. Р.Е. Алексеева1816-210XNizhny Novgorod State Technical University n.a. R.E. Alekseev655868ZNBCJWMECHANICAL ENGINEERING AND TRANSPORT: THEORY, TECHNOLOGY, PRODUCTIONМашиностроение и транспорт: теория, технологии, производствоResearch ArticleImproving the design of the water pumping ejection system of a promising amphibian vehicleСовершенствование конструкции эжекционной системы водооткачки перспективной амфибийной машиныhttps://orcid.org/0000-0002-6092-8762TrusevichI. A.ТрусевичИлья Александрович
Russian Federation

инженер-конструктор 1-ой категории; младший научный сотрудник, канд. техн. наук

trilal@bk.ruhttps://orcid.org/0009-0003-1769-4520AbdulovS. V.АбдуловСергей Владимирович
Russian Federation

исполнительный директор – главный конструктор, канд. техн. наук

sincopa2004@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3836-6238TaratorkinI. A.ТараторкинИгорь Александрович
Russian Federation

младший научный сотрудник, д-р техн. наук

ig_tar@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-1043-8340DerzhanskyV. B.ДержанскийВиктор Борисович
Russian Federation

ведущий научный сотрудник, д-р техн. наук

dvb_47@mail.ruSpecial Design Bureau for Machine BuildingСпециальное конструкторское бюро машиностроенияInstitute of Engineering Science of the Ural Branch of the RASИнститут машиноведения имени Э.С. Горкунова Уральского отделения РАН1507202441141251402202514022025Copyright ©; 2024, Trusevich I.A., Abdulov S.V., Taratorkin I.A., Derzhansky V.B.Copyright ©; 2024, Трусевич И.А., Абдулов С.В., Тараторкин И.А., Держанский В.Б.2024Trusevich I.A., Abdulov S.V., Taratorkin I.A., Derzhansky V.B.Трусевич И.А., Абдулов С.В., Тараторкин И.А., Держанский В.Б.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/1816-210X/article/view/655868

The paper presents the improved design of the ejection water pumping system of a promising amphibious vehicle. A series of simulation calculations is carried out in a software package based on multiphysical modeling methods STAR-CCM+. Based on their results, the model of the existing ejection water pumping system of a serial amphibious vehicle is verified and the high convergence of the data obtained by modeling is confirmed. А model of the ejection water pumping system of a promising amphibious vehicle is being developed. The influence of the location of a row of holes in the pressure pipe of a water-jet propulsion unit, the number of rows, the number of holes in each of them and their diameters, the chamfer angle at the inlet section of the hole, the inlet and outlet diameters of the holes on the performance of the ejection water pumping system is considered and analyzed. Based on the results of a series of simulation calculations, the parameters were determined, allowing the highest productivity of the ejection water pumping system. Productivity is increased by 1,29 times compared to the original version, and the resistance of the suction path is reduced by 1,97 times. Tests of an improved ejection water pumping system is confirmed the simulation results.

Усовершенствована конструкция эжекционной системы водооткачки перспективной амфибийной машины. Проведена серия симуляционных расчетов в программном пакете на основе методов мультифизического моделирования STAR-CCM+, по результатам верифицируется модель существующей эжекционной системы водооткачки серийной амфибийной машины, подтверждается высокая сходимость данных, полученных путем моделирования. Разрабатывается модель эжекционной системы водооткачки перспективной амфибийной машины. Рассматривается и анализируется влияние местоположения ряда отверстий в напорном патрубке водометного движителя, числа рядов, количества отверстий в каждом из них и их диаметров, угла фаски на входном участке отверстия, входного и выходного диаметров отверстий на производительность эжекционной системы водооткачки. По итогам серии симуляционных расчетов определены параметры, позволяющие обеспечить наибольшую производительность системы эжекционной водооткачки. Производительность по сравнению с исходным вариантом увеличена в 1,29 раз, а сопротивление трассы всасывания снижено в 1,97 раз. Испытания усовершенствованной эжекционной системы водооткачки подтверждают результаты моделирования.

water-jet propulsionwater pumpingdewateringejection effectamphibious vehiclesimulationCFDmodelingverificationexperimental researchpredictionводометный движительводооткачкаводоотливэффект эжекцииамфибийная машинасимуляцияCFDмоделированиеверификацияэкспериментальное исследованиепрогнозированиеСтепанов, А.П. Проектирование амфибийных машин / А.П. Степанов. – М.: Мегалион, 2007. – 420 с.Степанов, А.П. Конструирование и расчет плавающих машин / А.П. Степанов. – М.: Машиностроение, 1983. – 200 с.Егоров, Д.Г. Самоходные переправочные средства и средства моторизации переправ. Часть II / Д.Г. Егоров, А.А. Муратов, Л.Е. Ходонович. – М.: Издание ВИА, 1965.Eyres, D.J. Pumping and piping arrangements / D.J. Eyres, G.J. Bruce // In book: Ship Construction. 2012. DOI: 10.1016/B978-0-08-097239-8.00026-XLee, K.W. Proposed Design Criteria For A Bilge Pumping System: A Case Study Of Large Bulk Carrier / K.W. Lee, G.Y. Han, J.W. Seo, J.H. Choi, M.E. Kim // International Journal of Maritime Engineering. 2022. Vol. 164, No. A3. Pp. 283-293. DOI: 10.5750/ijme.v164iA3.793Lee, K.W. Proposed Design Criteria for a Bilge Pumping System for Large Container Ships / K.W. Lee, G.Y. Han, M.E. Kim // International Journal of Maritime Engineering. 2021. Vol. 163, no. A2. DOI: 10.5750/ijme.v163iA2.758Zhu, F. Experimental research on similarity deviation between prototype and model pumping systems / F. Zhu, R. Zhang, X. Liu, H. Chen, M. Sun, W. Zhou // Journal of Physics: Conference Series. 2024. Vol. 2707. DOI: 10.1088/1742-6596/2707/1/012028Saridu, M. Maintenance of Bilge Pump on Ship Trawl SPL IX Owned PT. Sinar Pesona Laut / M. Saridu, B. Ziliwu // Jurnal Natur Indonesia. 2022. Vol. 20, no. 2. Pp. 35-40. DOI: 10.31258/jnat.20.2.35-40Prayoga W, B.R. Prototipe sistem pengendalian dan pemantauan cargo hold bilge kapal dengan metode decision tree berbasis mikrokontroler / B.R. Prayoga W, P. Asri, E.P Hidayat, A.T. Nugraha, D.I.Y. Agna // Jurnal 7 Samudra. 2023. Vol. 8, no. 2. Pp. 25-40. DOI: 10.54992/7samudra.v8i2.130Karunanayake, M. Indigenously Designed Addressable Bilge Alarm System for Naval Vessels. / M. Karunanayake, S. Nanayakkara, A. Bamunusungha Aarachchi // Proceedings of the 15th International Research Conference Economic Revival, National Security, and Sustainability through Advancement of Science, Technology, and Innovation, 29-30 September 2022, General Sir John Kotelawala Defense University, Ratmalana, Sri Lanka. 2022. Pp. 100-104.Pawara, M U. Bilge System Design on 500 GT Ferry for Bulukumba–Selayar Route / M.U. Pawara, W. Setiawan, R.J. Ikhwani, Alamsyah, A.I. Wulandari, Suardi, A.M. Nugraha A, T. Hidayat, M.I. Ansori, F. Mahmuddin // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 921. DOI: 10.1088/1755-1315/921/1/012010Pellegrini, C. A preliminary investigation on the operational efficiency of centrifugal pumps operating in single-branch, single-pump systems / C. Pellegrini, J. Pedrera-Yanes, O. Llanes-Santiago, G. Vilakta-Alonso // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2024. 46. DOI: 10.1007/s40430-024-04731-2Huseynli, Z. Improving the performance indicator of centrifugal pumps / // Equipment. Technologies. Materials. 2024. Vol. 19 (06), iss. 01. Pp. 05-14. DOI: 10.36962/ETM19012024-05McGeorge, H.D. Pumps and pumping. In book: Marine Auxiliary Machinery. 1995. DOI: 10.1016/B978-0-7506-1843-4.50009-4