میربیوک احقاقی بناب - دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، استادیار دانشکده مهندسی مکا
امین خیاط زاده حسنلوئی - کارشنارس ارشد مهندسی مکانیک- تبدیل انرژی (نویسنده مخاطب)

در صنایع هوا و فضا بهبود راندمان به همراه کاهش ابعاد و وزن قطعات توربوپمپ های گریز از مرکز به عنوان هدفی عالی نگریسته می شود. به خصوص که این امر به کاستن از هزینه های تولید نیز خواهد انجامید. هرگاه سرعت دورانی چرخ توربوپمپ افزایش یابد، انتقال انرژی به سیال یا همان هد توربوپمپ بیشتر می شود و سرعت ویژه، عدد رینولدز و در نتیجه راندمان ماشین افزایش می یابد. لذا می توان برای یک مشخصه ثابت، ابعاد توربوپمپ را کاهش داد. اما از سوی دیگر افزایش سرعت دورانی چرخ، افزایش میزان NPSHR را نیز در بر خواهد داشت، و این افزایش ، احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون (Cavitation) را بیشتر خواهد کرد. در این مقاله حالت بهینه ای برای سرعت دورانی چرخ توربوپمپ تحقیق شده است تا ضمن افزایش راندمان ماشین و کاهش ابعاد آن از وقوع پدیده کاویتاسیون نیز جلوگیری به عمل آید. با طراحی قطر چرخ در سرعتهای دورانی مختلف و محاسبه تئوریکی عمق مکش سیال نسبت به چرخ و بررسی اعداد ب یبعدی مانند عدد توما (Thoma) نتایج قابل قبولی در این زمینه به دست آمده است. همچنین در ادامه احتمال وقوع پدیده کاویتاسیون در پاساژ چرخ از طریق نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت نتایج حاصله با نتایج تئوریکی مقایسه شده است.

عدد رینولدز -« توما » کاویتاسیون- عدد کاویتاسیون- NPSHR- سرعت ویژه