بررسی عددی تاثیر پارامترهای هندسی چرخ بر عملکرد یک پمپ گریز از مرکز در کارکرد معکوس

امروزه استفاده از پمپ بجای توربین در پتانسیل های آبی خیلی کوچک (< ۵۰۰ Kw) به دلیل هزینه تمام شده کمتر، سهولت در نصب و راه اندازی و تعمیر و نگهداری به طور موفقیت آمیزی رواج دارد. البته از آنجا که راندمان پمپ در عملکرد معکوس نسبت به توربین های رایج کمتر می باشد، لذا در ظرفیتهای بالاتر چندان استفاده نمی شوند. در تحقیق حاضر تحلیل اثر پارامترهای هندسی چرخ یک پمپ گریز از مرکز نظیر؛ تعداد و هندسه لبه ورودی پره ها و پره های جداکننده در هنگام عملکرد معکوس (توربینی)، به منظور ارتقای کارائی آن مورد نظر می باشد. از اینرو، ابتدا اسکن هندسه یک پمپ موجود در نرم افزار"سی اف توربو" بازطراحی و سپس در نرم افزار " انسیس سی اف ایکس" شبیه سازی و منحنی های عملکرد حالت کارکرد توربینی آن استخراج گردید. نتایج عددی برای هندسه اولیه، تطابق قابل قبولی با نتایج آزمایشگاهی موجود داشت. پس از اطمینان از روش شبیه سازی عددی، تحلیل عددی با تغییر پارامترهای هندسی چرخ انجام پذیرفت. نتایج عددی نشان دادند که استفاده از تعداد هفت پره، انحنادار کردن لبه ورودی به همراه پخ سمت مکش و پره های جداکننده با طول ۲۰% نسبت به طول کلی پره، به طور مستقل راندمان نقطه طراحی را به ترتیب ۰.۶%، ۱.۷% و ۱% ارتقا می دهند. در ادامه با بررسی جامع تاثیر هر یک از پارامتر های هندسی، دو هندسه مناسب طراحی گردید. نتایج نشان دادند که طرح اول (تعداد شش پره، گرد کردن لبه ورودی به همراه پخ سمت مکش و پره های جداکننده با طول نسبی ۲۰%) با افزایش راندمان به میزان ۲% مناسب ترین هندسه برای شرایط کاری نقطه طراحی می باشد.

کلیدواژه ها:

Pump as turbine ، Impeller Geometry Variations ، Efficiency ، CFD ، پمپ در کارکرد معکوس ، تغییرات هندسی چرخ ، راندمان ، دینامیک سیالات محاسباتی