عنوان پایان‌نامه
تحلیل ازمایشگاهی عملکرد پمپ های سانتریفوژ در اثر افزودنی های پلیمری بر سیال عامل
- رشته تحصیلی
- مهندسی مکانیک تبدیل انرژی-ماشینهای آبی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 2251;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56326
- تاریخ دفاع
- ۲۷ دی ۱۳۹۱
- دانشجو
- فراز یحیایی
- استاد راهنما
- سیداحمد نوربخش, علیرضا ریاسی
- چکیده
- پمپ¬های سانتریفوژ کاربردهای زیادی در صنایعی از قبیل نساجی و کاغذ سازی ، تصفیه پساب ، استخراج مواد معدنی، برداشت چاه¬های نفت ،صنایع مواد غذایی ، دارویی و .. دارند . از این رو عملکرد و راندمان پمپ¬های سانتریفوژ در صنعت از اهمیت ویژه¬ای برخوردار می¬باشد¬¬¬¬و طراحی بهینه آن¬ها موجب صرفه جویی اقتصادی قابل توجهی می¬¬گردد. این پاپان نامه به منظور بهبود عملکرد و افزایش راندمان این گونه پمپ¬ها با افزودن مواد پلیمری به آب در دو مرحله¬ انجام شده است . در مرحله اول آزمایش ، عملکرد پمپ تحت تأثیر تغییر پروفیل پره مورد بررسی قرار گرفته است . پروانه ها شامل پروانه شعاعی و روبه عقب منحنی و روبه عقب خطی می باشند . نتایج نشان می دهند که از بین پروانه های موجود ، پروانه روبه عقب منحنی دارای راندمان و عملکرد مناسبتری می باشد . در مرحله دوم آزمایش ، با اضافه کردن کمی پلیمر از نوع کاهش دهنده تلفات اصطکاکی به سیال آب ، راندمان و عملکرد پمپ با استفاده از پروانه¬های موجود مورد بررسی قرار گرفته است . مطالعات صورت گرفته در زمینه کاهش تلفات اصطکاکی با افزودن پلیمر نشان داده¬اند که اضافه کردن پلیمر باعث تغییر ساختار توربولانس ( کاهش شدت توربولانس ) در نزدیکی دیواره شده و این امر موجب کاهش ضریب اصطکاک دیواره و کاهش تلفات اصطکاکی می گردد . نتایج نشان می¬دهند که افزودن پلیمر به سیال آب در نهایت منجر به افزایش راندمان و بهبود عملکرد پمپ می¬گردد و بیشترین افزایش راندمان برای¬ پروانه¬¬¬ای است¬ که دارای طول پره بلندتر می¬باشد و دلیل آن¬کاهش بیشتر تلفات اصطکاکی در امتداد طول پره می-باشد . مقدار این افزایش راندمان برای پروانه روبه عقب با پروفیل منحنی و خطی پره به ترتیب در حدود 19% و 14% و برای پروانه شعاعی با پروفیل خطی پره در حدود 3% می¬باشد . این افزایش راندمان با اضافه کردن حدود ppm 160 از پلیمر به سیال آب ادامه¬ دارد و سپس کمی افت خواهد کرد . علاوه بر این اضافه کردن پلیمر موجب کاهش کاویتاسیون در پمپ می گردد و نقطه شروع کاویتاسیون را به عقب می اندازد .
- Abstract
- In this study, the effect of additive polymer on pump performance has been investigated. This additive is added to the water and because of its drag reduction effect can improve the pump characteristics. Although this effect of additive polymer has been known for almost half a century, the fluid dynamics community still has not been able to clearly identify the physical mechanism that cause this drag reduction . The measurements have shown that the polymers do not simply suppress the turbulence. On the contrary, the stream-wise turbulence intensity is increased in most experiments, while the turbulence intensity normal to the wall is decreased. This is an essential change in the turbulence structure, instead of suppression by polymers. Also, Centrifugal pumps are widely used in industrial applications such as loom, pulp and papering, waste water treatment, mineral applications, oil processing, medical and so on. Thus performance improvement of these pumps has a special role in industrial applications and can offer large economical advantages. To this end, three different centrifugal impellers: (a) Radial, (b) straight backward and (c) circular backward have been selected and examined via a pump test rig. Regarding the obtained results for H-Q and ?-Q diagrams, additive polymer improves turbulent structures and finally results as performance enhancement. The results show that the impeller with greater blade length has more increase in efficiency. This occurs because of more drag reduction through the blade passages. The maximum increase in efficiency occurs with the addition of 160 ppm. In this condition, the efficiency increase is: 19% for circular backward impeller, 14% for straight backward impeller and 3% for radial impeller.
