تحلیل عددی و تجربی عملکرد هیدرولیکی پمپ API مستغرق مدل VSI

جریان درون پمپ به دلیل پیچیدگی هندسه، توربولانس بودن جریان، وجود جریان های ثانویه، حالت گذرا، شکل نامنظم پره ها و سرعت دورانی بالای آن از پیچیدگی قابل ملاحظه ای برخوردار است. برای تحلیل چنین جریانی باید از مدل ها و شرایط مرزی مناسب استفاده گردد. هدف از انجام تحقیق حاضر، شبیه سازی CFD جریان داخل پمپ عمودی VS1-1200.1300 می باشد. در این پروژه، در مرحله اول با استفاده از نرم افزار CFTurbo پروفیل هیدرولیکی پره های پروانه و دیفیوزر پمپ مربوطه تولید شده سپس مدل سه بعدی مکانیکی این اجزا و سایر قطعات، در نرم افزار Catia تولید گردید. مدل سیال از این نرم افزار استخراج گشته وارد نرم افزار Ansys- Fluent گشت. سیال مورد نظر مش بندی شده، شرایط مرزی تعیین گشته و سپس توسط مدل توربولانسی K-Ɛ realizable نرم افزار Fluent تحت تحلیل قرار گرفته و کانتور های توزیع فشار و سرعت برای دبی های مختلف به دست آمد. پمپ مورد نظر پس از ساخت و مونتاژ، در آزمایشگاه شرکت پتکو مورد تست عملکردی قرار گرفته و نتایج تست عملکردی از جمله منحنی هد- دبی، منحنی راندمان- دبی و منحنی توان مکانیکی- دبی پمپ با نتایج به دست آمده از تحلیل عددی مقایسه گشت. مشاهده گردید که نتایج حاصل از تحلیل عددی، تطابق بسیار خوبی با نتایج تجربی حتی در دبی های بالا که پیچیدگی و اغتشاش جریان سیال داخل پمپ بالاست دارد که نشان از پیشگویی مناسب جریان سیال توسط مدل عددی ارایه شده می باشد.

کلیدواژه ها:

پمپ عمودی API ، مدل VS1 ، دینامیک سیالات محاسباتی CFD ، تحلیل عددی و تجربی ، منحنی عملکرد هیدرولیکی