| بررسی عملکرد هیدرولیکی پمپ سانتریفیوژ صنعتی در شرایط کاری متغیر از طریق شبیه سازی سه‌بعدی جریان |
| کد مقاله : 1199-ITME |
| نویسندگان |
|
ثاراله عباسی *، امیرحسین عطارپور دانشگاه صنعتی اراک |
| چکیده مقاله |
| پمپ‌های گریز از مرکز به عنوان یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف از جمله نفت، نیروگاه‌ها، و سیستم‌های آبرسانی، وظیفه انتقال سیالات با حجم و فشار متغیر را بر عهده دارند. انتخاب بهینه این پمپ‌ها با توجه به شرایط عملیاتی سیستم نه تنها موجب افزایش بازده انرژی می‌شود، بلکه عمر کاری تجهیزات را نیز افزایش می‌دهد. در این تحقیق، عملکرد هیدرولیکی یک پمپ سانتریفیوژ صنعتی مدل 100-250 ساخت شرکت پمپیران، در دبی‌های مختلف مورد تحلیل عددی و مقایسه تجربی قرار گرفته است. مدل سه‌بعدی هندسی پمپ با استفاده از نرم‌افزار Vista CPD طراحی شده و شبکه‌بندی آن با بهره‌گیری از نرم‌افزارهای TurboMesh و Ansys Meshing انجام شده است. شبیه‌سازی جریان سیال در محیط ANSYS CFX و با استفاده از مدل آشفتگی دو معادله‌ای k -ω SST انجام پذیرفته است که برای پیش‌بینی دقیق جریان‌های متلاطم و بررسی پدیده‌هایی نظیر جدایش جریان و افت فشار مناسب است. در ادامه، برای اطمینان از دقت نتایج، آزمون استقلال از شبکه صورت پذیرفت و شبکه بهینه انتخاب گردید. شرایط مرزی به‌گونه‌ای تعریف شده‌اند که امکان مدل‌سازی واقع‌گرایانه رفتار دینامیکی جریان را فراهم آورند. تحلیل نتایج در بازه دبی‌های 60 تا 180 متر مکعب بر ساعت نشان‌دهنده افزایش فشار در پروانه و جمع‌شدن آن در حلزونی پمپ بوده و مقایسه مقادیر عددی هد و بازده با داده‌های تجربی حاکی از دقت مناسب مدل عددی با خطای کمتر از 14 درصد است. یافته‌های این مطالعه می‌توانند به عنوان مرجعی برای بهینه‌سازی طراحی و تحلیل عملکرد پمپ‌های سانتریفیوژ در شرایط کاری متغیر مورد استفاده قرار گیرند. |
| کلیدواژه ها |
| پمپ سانتریفیوژ، شبیه سازی پمپ، منحنی عملکرد |
| وضعیت: پذیرفته شده |