В статье представлены основные этапы методики расчета механизма поворота лопаток рабочего колеса тихоходного центробежного насоса. Основная задача представленного подхода — улучшение энергоэффективности насосного агрегата. В качестве объекта исследования выбрано рабочее колесо насоса марки ЦМГ М 12,5/80 (напор H = 80 м, подача Qопт = 12,5 м³/ч).На первом этапе были выполнены расчеты оптимизированной геометрии проточной части рабочего колеса при номинальной, повышенной и пониженной подачах. Анализ результатов CFD-расчетов пока­ зал, что при увеличении расхода угол охвата лопасти должен уменьшаться, а угол на выходе — расти при неизменной входной кромке. На основе этого было принято решение для регулирования поворота каждой лопатки на угол, обеспечивающий максимальный гидравлический КПД при той или иной подаче. Таким образом, был проведен численный эксперимент по подбору диапазона угла поворота лопасти при подачах 0,7 Qопт и 1,3 Qопт, что позволило получить зависимость положения лопасти от подачи.

На втором этапе на основе геометрии кинематики выведены аналитические формулы, связываю­щие угол поворота лопасти с внешним диаметром рабочего колеса и выходным углом лопасти, что способствовало построению теоретических характеристик напора рабочего колеса с неподвижной и адаптивной лопастными решётками. Проведённые теоретические исследования подтверждают ре­зультаты, полученные в ходе численного эксперимента. Была разработана методика расчета меха­низма поворота лопастей, который основан на пружинном элементе и усилие которого определяется в результате расчетов суммарной гидравлической силы, воздействующей на лопасть со стороны ра­бочей среды.