طراحی معکوس پروفیل مجرای نصف النهاری چرخ پمپ گریز از مرکز با استفاده از الگوریتم گلوله-اسپاین

در کار حاضر، روش طراحی معکوس گلوله-اسپاین برای اصلاح هندسه پمپ گریز از مرکز بصورت شبه سه بعدی در صفحه نصف النهاری و در مرجع دوار و رژیم جریان لزج تراکم ناپذیر با هدف بهبود عملکرد آن توسعه یافته است. در این روش، تحلیل عددی جریان لزج روی یک صفحه نازک جریان بین دو پره توسط یک حلگر لزج سه بعدی با اصلاح هندسه دیواره حفاظ جلو و حفاظ پشتی پروانه توسط الگوریتم گلوله-اسپاین ترکیب می شود. بعبارت دیگر، به جای حل معادلات غیرلزج شبه سه بعدی جریان روی صفحه نصف النهاری، معادلات کامل سه بعدی ناویراستوکس آشفته روی صفحه جریان حل می گردد. نخست پمپ گریز از مرکز بصورت عددی مطالعه شده و نتایج عددی با نتایج تجربی مقایسه می شوند و میدان جریان در پروانه پمپ با استفاده از روش شبه سه بعدی در صفحه نصف النهاری بدست می آید. قابلیت الگوریتم طراحی معکوس با بررسی آن در هندسه دوار و انتخاب فشار استاتیک و فشار کاهش یافته بعنوان پارامتر هدف مورد ارزیابی قرار می گیرد. سپس با تعریف توزیع فشار هدف روی سطوح حفاظ جلو و حفاظ پشتی مجرا و تلاش جهت حذف گرادیان های اضافی فشار، هندسه چرخ جدید مطابق با توزیع فشار اصلاح شده حاصل می گردد. نتایج بدست آمده بیانگر سرعت همگرایی و پایداری مطلوب روش گلوله-اسپاین در طراحی مجاری دوار با جریان لزج تراکم ناپذیر می باشد. افزایش فشار استاتیک در طول خط جریان، افزایش 1 درصد هد کل پمپ و تاخیر در شروع کاویتاسیون پمپ از جمله نتایج این تلاش می باشد.