بررسی تأثیر نوع و قطر حلزونی بر بازده پمپ معکوس سانتریفیوژ در شرایط عملکردی مختلف

نویسندگان

1 دانشیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 دانشیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

5 دانشیار، دانشکده علوم و فنون نوین، دانشگاه تهران، تهران، ایران

doi
چکیده

در توربین‌های شعاعی معمولاً دو نوع حلزونی شعاعی و مماسی برحسب کاربردهایشان مورد استفاده قرار می‌گیرند. استفاده از نوع شعاعی یا مماسی در کاربرد پمپ به عنوان توربین با توجه به نواحی کارکرد آن‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است. در این مقاله تأثیر نوع حلزونی و کاهش قطر آن به عنوان یکی از پارامترهای مؤثر در حالت توربینی بررسی شده است. در این راستا PAT توسط نرم‌افزار CFTurbo طراحی و در نرم‌افزار ANSYS Meshing فرایند شبکه‌بندی آن انجام شده و توسط نرم‌افزار CFX با رویکرد حجم محدود و با مدل توربولانسیk-ω SST  تحلیل شده و نتایج حاصل از شبیه‌سازی عددی با نتایج تجربی مقایسه و اعتبارسنجی گردید. بررسی تأثیر نوع حلزونی در کارکرد توربینی بر پارامترهای هیدرولیکی و بازده نشان داد، زمانی که فراوانی دبی در پایین نقطه عملکردی بیشتر است (Q<QBEP)، بازده حلزونی شعاعی 715/0 درصد بالاتر از حلزونی مماسی و زمانی که فراوانی در نقاط بالاتر از نقطه عملکردی بیشتر است (Q>QBEP)، استفاده از حلزونی مماسی موجب افزایش 03/1 درصدی بازده نسبت به حلزونی شعاعی می‌شود. نتایج کاهش قطر حلزونی حاکی از افزایش 05/4 درصدی بازده در نقطه عملکردی بود، البته در نقاط پایین‌تر از نقطه عملکردی (Q<QBEP) تأثیر بیشتری نسبت به نقاط بالای آن دارد.