مدل‏سازی هندسی و شبیه‏سازی جریان درون یک پمپ گریزازمرکز بگمن

در این پایان‏نامه به مدل‏سازی هندسی و شبیه‏سازی جریان سیال درون یک پمپ گریز از مرکز بگمن پرداخته شده است. مجراهای درون این پمپ شامل پروانه و حلزونی می‏باشند. مدل هندسی هر یک از این اجزا با استفاده از نرم‏افزار طراحی به کمک کامپیوتر تولید شده است. سپس مدل‏های هندسی تولید شده‏ی بخش‏های ثابت و متحرک با به‏کارگیری روش برهم‏نهش به یکدیگر متصل شده‏اند. برای تولید شبکه محاسباتی مدل هندسی یکپارچه، از شبکه بی‏سازمان تتراهدرال (چهاروجهی) استفاده شده است. روش چهارچوب مرجع چندگانه برای حل معادلات حاکم بر جریان در بخش‎های مختلف متحرک و ثابت به کار گرفته شده است. معادلات حاکم برای سیال آب در محیط نرم‏افزار تجاری دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از روش حجم محدود، گسسته‏سازی و حل شده‏اند. نتایج شبیه‏سازی عددی جریان در دبی 320 مترمکعب بر ساعت و سرعت دورانی 2980 دور بر دقیقه به صورت توزیع سرعت و فشار در بخش‏های مختلف پمپ آورده شده‏اند. بردارهای سرعت در بخش‏های مختلف پمپ نشان داده شده و همچنین به بررسی رفتار گردابه‏ای جریان پرداخته شده است. با شبیه‏سازی جریان در پمپ گریز از مرکز در دبی‏های 50، 100، 150، 200، 250، 300، 320، 350، 400 و 450 متر مکعب بر ساعت و دور 2980 دور بر دقیقه نمودارهای مشخصه بدست آمده‏اند. چگونگی بدست آوردن نمودارهای مشخصه برای سه نرخ جریانی 250، 350 و 450 بیان شده‏اند. توزیع فشار مطلق در کل پمپ و صفحه خروجی نسبت به کل پمپ، همچنین توزیع سرعت در صفحه میانی پمپ، برای این سه دبی آورده شده است. برای هر یک از این دبی‏ها نقاط عملکردی بدست آمده برای نمودارهای هد-دبی، توان-دبی و راندمان-دبی آورده شده است. در انتها نمودارهای هد-دبی، توان-دبی و راندمان دبی با نتایج موجود آزمایشگاهی مقایسه شده‏اند.