بررسی عددی اثر جریان سیال بین پروانه و پوسته بر تلفات اصطکاکی در یک پمپ گریز از مرکز

پمپ ها یکی از تجهیزات صنعتی بوده که میزان انرژی مصرفی آن ها در حدود 20 درصد از انرژی الکتریکی تولیدی دنیا می باشد. یکی از پرکاربردترین نمونه های آن، پمپ های گریز از مرکز بوده که با انتقال توان به صورت اندازه حرکت زاویه ای، بر روی سیال کار انجام می دهد. با توجه به ساختمان داخلی این گونه از پمپ ها که در آن پروانه درون پوسته ی ثابت پمپ دوران می نماید، نوع رفتار جریان در فضای موجود میان پروانه و پوسته می تواند بر عملکرد پمپ اثرگذار باشد. در این تحقیق، یک پمپ گریز از مرکز همراه با حلزونی و حفره های سمت ریشه و نوک ، توسط نرم افزاری تجاری به روش عددی تحلیل شده است. پس از مقایسه نتایج با داده های آزمایشگاهی موجود؛ با تحلیل خطوط جریان، تأثیر کیفی جریان سیال در حفره بر جریان موجود در حلزونی بررسی گردیده است که با استفاده از روابط تجربی برای تعیین فاصله مناسب میان صفحات ثابت و دوار، ظرفیت کاهش میزان گشتاور اصطکاکی حفره ها در حدود 10 درصد ملاحظه می شود. در ادامه تغییر الگوی جریان و مقدار توان اتلافی ناشی از اصطکاک در حفره های سمت نوک و ریشه برای دبی های مختلف بررسی و ملاحظه گردید که افزایش یا کاهش اصطکاک به الگوی اولیه جریان در حفره بستگی دارد. در نهایت برای تعیین ارتباط توان اتلافی با تغییر دبی، با استفاده از ضرایب بی بعدی استخراج شده، شیب تغییرات توان اتلافی با تغییر ناشی از تغییر فاصله صفحات مقایسه گردید. این ضرایب نشان می دهد روند تغییر توان اتلافی با تغییر دبی، مشابه روند آن با تغییر فاصله صفحات بوده اما شیب آن برابر نیست.