Испытания насосов, показали, что изменение пульсаций давления в проточном тракте в процессе остановки имеет одинаковый качественный характер. В тормозном насосном режиме амплитуда пульсации давления снижается во времени, причем в камере рабочего колеса и подводящем конусе ведущей остается пульсация давления с лопастной частотой.
В выправляющем аппарате основной остается непериодическая пульсация давления с частотой 3—5 Гц, на которую накладывается пульсация давления с двойной амплитудой (1—3) -104 Па и частотой 150 — 200 Гц. В режиме противотока амплитуда пульсации давления с частотой 5 —10 Гц в выправляющем аппарате и верхней половине камеры рабочего колеса увеличивается. На нее накладывается пульсация давления с частотой 200 — 250 Гц и двойной амплитудой до 0,8-104 Па. К моменту перемены направления вращения агрегата пульсация давления в нижней половине камеры рабочего колеса и всасывающем конусе уменьшается, а в верхней половине камеры увеличивается. В подводящем конусе пульсация давления достигает (5—8) -104 Па при частоте, близкой к лопастной. Во всем проточном тракте наблюдается высокочастотная пульсация давления с частотой 120 —180 Гц и двойной амплитудой 4 Па; В конце турбинного режима при частоте вращения n= (0,5-0,8) во всех исследованных точках отмечаются уменьшение амплитуды пульсации давления, что особенно заметно в верхней половине камеры рабочего колеса, а затем значительное ее повышение. При разгоне превалирует пульсация давления на лопастной частоте. Исключение составляет нижняя часть всасывающего конуса, где появляется пульсация давления с двойной амплитудой до 3-104 Па и частотой 1,5 — 2 Гц, вызванная образованием во всасывающей трубе жгута, на которую накладывается пульсация с двойной амплитудой около 4 Па и частотой 120 —150 Гц.
Минимальные амплитуды пульсации давления и наименьшее время ее приложения при остановке отмечались при максимальных углах установки лопастей рабочего колеса. Кавитационные явления в процессе остановок получили развитие у выходных (верхних) кромок с рабочей стороны лопасти в разгонном и тормозном турбинном режиме.
Появление их объясняется входом потока на лопасти со значительными отрицательными углами атаки и большой относительной скоростью. Этим же можно объяснить кавитационную эрозию камеры рабочего колеса выше его оси. Особенно значительное развитие кавитационные явления получили в насосе ОП11. В насосе ОПЮ-185 при остановке кавитационные явления и пульсации давления были менее существенны.
В графиках вибрации агрегата в процессе остановки имеется несколько максимумов, существенно превышающих значение этих величин в рабочих режимах и при пусках, причем по времени эти максимумы совпадают с максимумами пульсации давления. Значения виброперемещений, равно как и продолжительность процесса, увеличиваются с уменьшением угла установки лопастей рабочего колеса. Поэтому остановки насосных агрегатов с регулируемыми на ходу лопастями желательно проводить на больших углах разворота лопастей рабочего колеса. Наиболее значительный по амплитуде и продолжительности максимум вибраций и пульсации давления приходится на конец турбинного, разгонный и начало тормозного турбинного режимов. Повышение динамических нагрузок продолжается 20 — 30 с и превышает максимумы во всех остальных режимах. Очевидно, что на снижение нагрузок, а лучше всего исключение этих режимов следует обратить особое внимание конструируя погружные насосы. Интересно отметить значительное снижение пульсации давления и вибрации в турбинном режиме при частоте вращения, составляющей около 60 — 70% номинальной, т.е. непосредственно перед тяжелыми этапами остановки. Это снижение делает перспективным электрическое торможение при остановке агрегата. Испытания, проведенные на насосах ОП5-110Э и ОП10-185Э, показали, что, переключая двигатель во время обратного вращения в режим генератора путем подвода к статору или ротору постоянного тока от дополнительного источника, можно снизить частоту вращения до 15 — 30% номинальной, а используя для этой цели установленный на валу возбудитель — до 70%.
Очевидно, снижение частоты обратного вращения с помощью электрических методов торможения до значений, обеспечивающих минимум динамических нагрузок, существенно увеличит срок работы подшипников и надежность работы агрегата в целом.
