بررسی وتحلیل اثر طراحی هندسی زوایای داخلی و افتهای هیدرولیک بر روی راندمان و هد پمپ چند مرحلهای بر اساس روشهای عددی و تجربی

در این مقاله به بررسی و تحلیل اثر افتهای هیدرولیک و طراحی هندسی زاویه پره بر روی راندمان و هد پمپ سانتریفوژ میپردازیم. ابتدا قدرت منتقل شده از چرخ به سیال، با استفاده از مثلث سرعتها در ورود و خروج بدست آمده و راندمان و هد پمپ بدون در نظر گرفتن افتهای هیدرولیکی با دیدگاه لاگرانژی مورد بررسی قرار گرفته است،با استفاده از پمپهای چند مرحلهای به جای سری بستن پمپها ضمن صرفهجویی اقتصادی باعث کم شدن حجم پمپ نیز میشود و ما میتوانیم هد مورد نیاز خود در سیستم را به دست آوریم، با استفاده از این پمپها با کم کردن ابعاد شعاعی، باعث ثابت نگه داشتن مقادیر بالای انرژی شده و ضمنثابت نگه داشتن راندمان پمپ، باعث افزایش هد پمپ میشویم و سپس روش اجزاء محدود و شبکه بندی اتوماتیک، برای بدست آوردن نتایج با دقت بالا به کار گرفته شده است.زمان محاسبات مورد نیاز بوسیلهی مدلها به شدت به کیفیت شبکهها وابسته است.تنها ایراد این شبکهها این است که مرزهای نامنظم و نان ارتگنال را پوشش نمیدهند، برای افزایش دقت در این مناطق از تکنیک-های عددی مانند ) برش سلولی( و یا روشهای اجزاء محدود استفاده شده است. در اینجا با توجه به هندسهی نامنظم در این مناطق، شبکههای کارتزین با الگوریتمهای کامپیوتری، برای شبیه سازی کردن پره پمپ سانتریفوژ ایجاد شده است .در این مقاله برای بدست آوردن هندسهی پره با ماکزیمم بازدهی ، از یک الگوریتم بهینه عددی، بر پایه روش حجم محدود در ترکیب با نرم افزارهای محاسباتی، استفاده شده است. با دیدگاه حجم کنترل ، بسته کوچکی از ذرات و مولکولها را در نظر گرفته و پس از محاسبهی افتهای هیدرولیکی در محفظه و قسمتهای داخلی و خارجی پمپ، با استفاده از نتایج عددی، عملکرد پمپمشخص شده است، آنالیز جریان نشان میدهد که با قرار دادن هندسهی پمپ در زاویهی خروجی 63 درجه و پهنای پره 36 میلی متر، هد آبدهی و راندمان پمپ در مقایسه با موارد دیگر افزایش پیدا میکند و علت آن را میتوان کاهش افتهای ناشی از چرخش آب در محفظه و پروانههای خروجی دانست، نتایج نشان میدهد که پروسههای عددی و تئوریک خیلی سریع و با مقادیر بهینه می- توانند به هم نزدیک شوند.

کلیدواژه ها:

دینامیک سیالات محاسباتی ، حجم کنترل ، اجزا محدود ، پمپ چند فشاری ، انسیس