|
|
|
|
مطالعه و بررسی پارامتر های موثر در عملکرد پمپ پریستالتیکی و طراحی یک نمونه
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
فتحی محمد صادق ,حکاکی فرد علی
|
|
منبع
|
مهندسي مكانيك شريف - 1399 - دوره : 36-3 - شماره : 2 - صفحه:73 -82
|
|
چکیده
|
در این نوشتار ابتدا «حرکت پریستالتیکی» به طور عام معرفی شده و بعد پمپ ساخته شده بر مبنای این حرکت و کاربرد آن بررسی شده است. سپس حرکت سیال در یک پمپ پریستالتیکی که به وسیله‌ی این مدل حرکتی، سیال درون لوله را جابه‌جا می‌کند، بررسی شده است. ابتدا با المان‌گیری سیال در ناحیه‌ی فشردگی دیواره‌ی لوله‌ی پمپ و نوشتن معادلات نویر استوکس(در حالت پایا) و ساده‌سازی معادلات با در نظر گرفتن شرایط مرزی لوله، توزیع سهموی سرعت سیال در لوله و نحوه‌ی تغییرات دبی پمپ به دست آمده است. سپس روابط فشار کششی پوسته‌ی لوله و فشار غلتک پمپ و فشار سیال نوشته شده و رابطه‌ی تعادلی بین این نیروها ارائه شده است. پس از آن با انتخاب فشار بیشینه‌ی سیال، نمونه‌یی خاص طراحی شده است. در ادامه رابطه‌ی بین سه متغیر فشردگی لوله، فشار سیال و فشار کشسانی لوله به‌خوبی توصیف شده است. همچنین نشان داده شده است که یک رابطه‌ی خطی بین سرعت، حرکت غلتک و سرعت انتقال سیال وجود دارد. نمودارهای دبی و فشار و توزیع سرعت سیال در موقعیت‌های مختلف فشردگی لوله به دست آمده و دبی کل برای یک نمونه‌ی عددی خاص محاسبه شده است. دبی به دست آمده از پمپ )سیال آب( دارای چهار غلتک چرخان، حدود 0٫1 لیتر بر دقیقه به دست آمده است.
|
|
کلیدواژه
|
پریستالتیک، فشردگی لوله، سرعت سیال، دبی، فشار سیال
|
|
آدرس
|
دانشگاه صنعتی شریف, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران, دانشگاه صنعتی شریف, دانشکده ی مهندسی مکانیک, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
ahakaki@sharif.edu
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
STUDYING THE PARAMETERS AFFECTING THE PERFORMANCE OF THE PERISTALTIC PUMP AND DESIGNING A SAMPLE
|
|
|
|
|
Authors
|
Fathi M.S.
|
|
Abstract
|
In this paper, first, the general idea of the peristaltic movement is introduced. Peristaltic movement is basically the contraction and expansion of a wall or pipe to move a fluid. Then, the peristaltic pump and its applications and the history of its development are introduced. Peristaltic pumps have many applications in the industry. Then, the movement of the fluid in the pipe of a peristaltic pump is investigated. To this end, the governing equations of a peristaltic pump are introduced and the considered assumptions are presented. Then, the solution to the Navier Stokes equations (in the steadystate condition) is obtained by simplifying the governing equations, considering the involved boundary conditions. The obtained results are nondimensionalized. Based on the obtained solution, the relationship of the parabolic radial velocity distribution inside the pump and the mass flow rate of the pump is determined. Then, based on the obtained solution, the tensile pressure of the pipe shell, the pressure applied to the wall by the pump roller, and the fluid pressure are obtained. Next, the relation between them is introduced by considering the equilibrium state between the forces applied to the tube shell. By considering the maximum fluid pressure of a sample pump, a peristaltic pump is designed for pumping water. Moreover, the flow and pressure diagrams and fluid velocity distributions at different tube compression positions of the designed pump are presented and discussed. As a result, the relationship among the pipe compression, the fluid pressure, and the tensile pressure of the pipe is well defined. Furthermore, the relationship between the flow rate of the pump and the speed of its rollers is presented. The linear relationship between the flow rate of the pump and the speed of its rollers is demonstrated and discussed. The volume of pumped fluid per minute is also calculated by determining the velocity of the rollers. The discharge flow from a pump (water fluid) with four rotating rollers is calculated about 0.1 liters per minute. In addition, a flow chart is presented to facilitate the procedures of designing peristaltic pumps.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|