طراحی مجدد پروانه‌ی یک پمپ گریز ‌از ‌مرکز با هدف بهبود بازدهی آن

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و مهندسی گلپایگان، گلپایگان، ایران

چکیده

امروزه پمپ‌های گریز از مرکز به عنوان یکی از اجزای مهم و اصلی صنایع مختلف به شمار می‌آید، لذا بهبود بازدهی آنها دارای اهمیت است. در این مقاله، با حل عددی جریان سه بعدی و آشفته‌ سیال عامل آب در شرایط پایا و تراکم ناپذیر، با شرط عدم لغزش روی سطوح تیغه‌ها، در نرم‌افزارANSYS 16.0 ، عوامل موثر در افت‌های جریان و افزایش بازدهی پروانه یک پمپ گریز از مرکز بررسی می‌شود.  سپس با بهینه‌سازی این پارامترها، بازدهی آن افزایش می‌یابد. بدین منظور، پارامترهای تعداد تیغه‌ها، زوایا و ضخامت‌های ورودی و خروجی آن‌ها، بررسی می‌گردد. جهت اعتبارسنجی حل عددی، نتایج حاصله با منحنی‌های مشخصه ارائه شده‌ توسط شرکت سازنده‌ی پمپ، مقایسه می‌شود. با تغییرات ایجاد شده در پروانه پمپ، بازده آن تا میزان حداکثر 48 درصد، افزایش می‌یابد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Gülich, J.F., Centrifugal Pumps. Springer Heidelberg Dordrecht London New York, 2008.
[2] Anagnostopoulos, J.S., A Fast Numerical Method For Flow Analysis and Blade Design in Centrifugal Pump Impellers, Elsevier, Computers & Fluids 38 (2009) 284–289. , 2008.
[3] Imran-Bellary , S.A., Improvement of Efficiency by Design Optimization of a Centrifugal Pump Impeller, ASME ,Turbine Technical Conference and Exposition, 2014.
[4] Siddique , H., Abdus-Samad, K.R.M., Optimization of a Centrifugal Pump Impeller by Controlling Blade Profile Parameters, ASME, Turbomachinery Technical Conference and Exposition, 2016.
[6] Phillip Limbach , M.K., Numerical 3D Simulation of the Cavitating Flow in a Centrifugal Pump with Low Specific Speed and Evaluation of the Suction Head, ASME , Turbine Technical Conference and Exposition , 2014.
[7] Kim, S., Choi,Y.S., Lee, K.Y., and Yoon, J.Y., Design Optimization of Centrifugal Pump Impellers in a Fixed Meridional Geometry using DOE. International Journal of Fluid Machinery and Systems, 2009.
[8] Zhou, L., Shi,W., and Wu, S., Performance Optimization in a Centrifugal Pump Impeller by Orthogonal Experiment and Numerical Simulation. Hindawi Publishing Corporation Advances in Mechanical Engineering, 2013.
[9] Rajendran, S. and Purushothaman, K., Analysis of a Centrifugal Pump Impeller Using ANSYS-CFX. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT), 2012.
[10] Muttalli, R.S., Agrawal, S., Warudkar, H., CFD Simulation of Centrifugal Pump Impeller Using ANSYS-CFX. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 2014.
[11] Luo, X., Zhang, Y., Peng, J., Xu, H. and Yu, W., Impeller Inlet Geometry Effect on Performance Improvement for Centrifugal Pumps. Journal of Mechanical Science and Technology 22, 2008.
[12] ANSYS CFX-Solver Theory Guide.