مطالعه عددی و تجربی اثرات ابعاد هندسی جریان نشتی بر روی پارامترهای عملکردی پمپ بازتولیدکننده

Abstract

پمپ بازتولیدکننده، پمپ­هایی با سرعت مخصوص بسیار پایین می­باشند. مشخصه اصلی پمپ­های بازتولیدکننده توانایی تولید هدهای بالا در دبی­های پایین می­باشد. باوجود مزایای بسیاری که پمپ­های بازتولیدکننده دارند، این پمپ­ها به طور ذاتی و ساختاری دارای یک نقطه ضعف هستند و آن داشتن بازده هیدرولیکی پایین می­باشد. علت این پدیده الگوی پیچیده جریان سیال در این نوع از توربوماشین است. در این مقاله از روش­های عددی و آزمایشگاهی جهت تحلیل و بهبود عملکرد پمپ­های بازتولیدکننده و همچنین بررسی اثر جریان نشتی پیرامون پروانه استفاده شده­است. از مدل اس اس تی(sst) برای مدل سازی آشفتگی استفاده گردیده­است. به منظور اعتبار سنجی یک مدارتست آزمایشگاهی پمپ­های بازتولیدکننده طراحی و ساخته شده­است. مقایسه نتایج عددی و آزمایشگاهی از انطباق و تطابق بالایی برخوردار هستند که نشان دهنده صحت بالای شبیه سازی عددی می­باشد. باتوجه به نتایج می­توان بیان کرد افزایش ضخامت هندسی نشتی منجر به افزایش اختلاط سیال پرفشار نایحه خروجی و سیال کم فشار ناحیه ورودی گریده و نهایتا سبب کاهش مقدار هد تولیدی پمپ بازتولیدکننده می­شود. پارامتر عملکردی بازده نیز با افزایش ضخامت هندسی نشتی به 4/0 میلیمتر کاهش چشمگیری نسبت به هندسه اصلی و اولیه با نشتی 26/0 میلیمتر خواهدداشت. از طرفی کاهش ضخامت نشتی به 2/0 میلیمتر منجر به بهبود پارامترهای عملکردی هد و بازده پمپ بازتولیدکننده خواهدگردید. همچنین هندسه ایده­آل بدون نشتی جهت حد بیشینه و فرضی پارامترهای هد و بازده معرفی و محاسبه شده­است.