عنوان پایان‌نامه
بررسی عددی تلفات در صفحات جانبی در پمپ ها
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی-ماشینهای آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2796;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65594
- تاریخ دفاع
- ۱۸ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محمدرضا دقیق شیرازی
- استاد راهنما
- سیداحمد نوربخش, علیرضا ریاسی
- چکیده
- پمپ های سانتریفوژی یکی از پرکاربردی ترین ابزارهای موجود در صنعت اند. تقریبا هیچ چرخه انتقال سیال باز و بسته ای را بدون وجود آنهای نمی توان متصور بود. از این رو بخش عظیمی از انرژی مصرف شده در بخش های صنعت، کشاورزی و مصارف خانگی را به خود اختصاص می دهند؛ مانند هر وسیله¬ی دیگری بخشی از انرژی ورودی در این ابزار ها به صورت انرژی گرمائی تلف می گردند که بخش قابل ملاحظه ای از این اتلافات در صفحات جانبی پمپ های سانتریفوژی – فاصله بین چرخ و پوسته پمپ – رخ می دهد. شناخت و بررسی ویژگی های اصلی جریان در این بخش و تاثیر آن بر اتلافات از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در کارهای قبلی انجام شده غالبا از بررسی های تجربی استفاده شده است . در برخی دیگر از تحقیقات که از بررسی های عددی سود جسته اند معمولا ساده سازی های بسیاری صورت گرفته است. در پژوهش جاری، نگارنده تلاش کرده است با استفاده از مدل سازی دقیق یک پمپ واقعی، از خطای مدل سازی تا حد امکان کاسته شود. بخش رینگ سایشی با فاصله چند صد میکرونی به دقت و با استفاده از شبکه ساختارگرا مدل شده است. سپس معادلات حاکم بر سیالات نیوتنی سیال برای این دامنه حل شده است و میدان سرعت و فشار به صورت کامل استخراج شده اند. برای مدل سازی جریان توربولانس از مدل SST استفاده شده است. این مدل توانایی بالایی در مدل سازی جریان در توربوماشین ها دارد. در کار حاضر، هر دو مسئله اتلافات دیسکی و اتلافات نشتی مورد توجه بوده است و خطوط جریان و چگونگی تغییر آن های با پارامتر های ورودی بحث شده است. همچنین در بخشی از این پژوهش مسئله ارتباط سرعت دورانی چرخ با اتلافات دیسکی بررسی شده است. در تمامی کارهای صورت گرفته قبلی( همانطور که در بررسی های تحلیلی برای دیسک محصور حاصل می-گردد) ارتباط اتلافات دیسکی با سرعت دورانی چرخ به صورت ساده شده ای مورد توجه قرار میگیرند؛ در مقابل، در کار حاضر رابطه ای توانی برای این ارتباط بدست آمده است. واژه‌های کلیدی: پمپ های سانتریفوژ- بررسی عددی – صفحات جانبی-کاهش اتلافات
- Abstract
- Centrifugal pumps are ubiquitous in industry. They exist in almost every flow transmission – open or closed – cycles. In this regard, they consume huge amount of energy in industry, agriculture and residential uses; as any other machine, a portion of energy delivered to these devices eventually dissipates in form of heat. A great deal of this loss is related to fluid motion in side chambers -between impeller and casing- of centrifugal pump. Identification of main charachterisitics of flow in these gaps and its effect on losses seems vital. In most previous works investigators analyzed this gap experimentally. In other numerical works they simplified gaps to extract analytical or simple numerical sulotions. In current research, we modeled a real pump accurately using structured mesh. Author even included the wear ring clearance (several hundreds microns) to reduce modeling errors. Accordingly, fluid equitions of Newtonian fluids solved for the whole pump and velocity and pressure domains resulted. In order to model turbulence effects; SST model employed. SST models hydraulic phenomena in turbomachineries precisely. This thesis regards both disk friction losses and leakage losses. Streamlines are depicted and discussed fully. Additionally, disk friction loss speed correlated to impeller rotation speed. In previ-ous works researchers adopt the relations similar to analytical solutions of closed ro-tating disk. Keywords: Centrifugal Pumps, Numerical Investigation, Side chambers, Loss Re-duction
