دینامیک سیالات محاسباتی یک توربوپمپ صنعتی دومرحله ای گریز از مرکز

در این پایان نامه، جریان سیال درون یک توربوپمپ صنعتی گریز از مرکز دو مرحله ای بررسی شده است. مراحل دینامیک سیالات محاسباتی برای حل معادلات حاکم بر جریان سیال آشفته و تراکم ناپذیر درون مجراهای این توربوپمپ انجام شده است. مجراهای درون این ماشین شامل هدایت کننده، پروانه اول، مجموعه مجراهای میانی، پروانه دوم، جمع کننده دوحلزونی و دیفیوزر خروجی توربوپمپ بوده است. مدل هندسی هر یک از این اجزا با استفاده از نرم افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر تولید شده است. سپس مدل های هندسی اجزای متعدد ثابت و متحرک با به کارگیری روش برهم نهش به هم متصل شده اند. مدل هندسی یکپارچه (متصل شده) با شبکه ی بی سازمان سه بعدی با سلول های تتراهدرال (چهار وجهی) گسسته سازی شده است. روش چارچوب مرجع چندگانه برای برهم کنش قسمت های متحرک و ثابت به کار گرفته شده است. معادلات ناویر- استوکس میانگین گیری شده رینولدز برای سیال دی اتانول آمین حل شده اند. این کار در محیط نرم افزار تجاری دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از روش حجم محدود صورت گرفته است. نتایج شبیه سازی جریان در دبی (gpm)1017 و سرعت دورانی (rpm)3138 با نتایج تجربی شرکت پالایش گاز بیدبلند جهت بررسی صحت آن ها مقایسه شده است. در ادامه رفتار جریان در دبی (gpm)1130 و دور (rpm)3000 به صورت گسترده مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. نتایج حاصل شده به صورت توزیع فشار مطلق، توزیع سرعت، بردارهای سرعت و رسم خطوط جریان در صفحات میانی هر یک از اجزای توربوپمپ ارائه شده است. در انتها با استفاده از نتایج حل جریان در طیفی از دبی ها و دورهای مختلف منحنی های مشخصه توربوپمپ رسم شده است.