بررسی عددی تأثیر پارامترهای هندسی چرخ بر عملکرد یک پمپ گریز از مرکز در کارکرد معکوس

Abstract

امروزه استفاده از پمپ بجای توربین در پتانسیل‌های آبی خیلی‌کوچک (< 500 Kw) به‌ دلیل هزینه تمام شده کمتر، سهولت در نصب و راه‌اندازی و تعمیر و نگهداری به‌طور موفقیت آمیزی رواج دارد. البته از آنجا که راندمان پمپ در عملکرد معکوس نسبت به توربین‌های رایج کمتر می‌باشد، لذا در ظرفیتهای بالاتر چندان استفاده نمی‌شوند. در تحقیق حاضر تحلیل اثر پارامترهای هندسی چرخ یک پمپ گریز‌ از مرکز نظیر؛ تعداد و هندسه لبه ورودی پره‌ها و پره‌های جداکننده در هنگام عملکرد معکوس (توربینی)، به منظور ارتقای کارائی آن مورد نظر می‌باشد. از اینرو، ابتدا اسکن هندسه یک پمپ موجود در نرم‌افزار"سی اف توربو" بازطراحی و سپس در نرم‌افزار " انسیس سی اف ایکس" شبیه‌سازی و منحنی‌های عملکرد حالت کارکرد توربینی آن استخراج گردید. نتایج عددی برای هندسه اولیه، تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی موجود داشت. پس از اطمینان از روش شبیه‌سازی عددی، تحلیل عددی با تغییر پارامترهای هندسی چرخ انجام پذیرفت. نتایج عددی نشان دادند که استفاده از تعداد هفت پره، انحنادار کردن لبه ورودی به‌همراه پخ سمت مکش و پره‌های جداکننده با طول 20% نسبت به طول کلی پره، به طور مستقل راندمان نقطه طراحی را به ترتیب 0.6%، 1.7% و 1% ارتقا می‌دهند. در ادامه با بررسی جامع تاثیر هر یک از پارامتر‌های هندسی، دو هندسـه مناسب طراحی گردید. نتایج نشان دادند که طرح اول (تعداد شش پره، گرد کردن لبه ورودی به همراه پخ سمت مکش و پره‌های جداکننده با طول نسبی 20%) با افزایش راندمان به میزان 2% مناسب‌ترین هندسه برای شرایط کاری نقطه طراحی می‌باشد.