تحلیل عددی و تجربی الگوی نشتی در یک پمپ دنده‌ای دندانه خارجی

پمپ دنده ای از پرکاربردترین انواع پمپ های دورانی و جابجایی مثبت است که به دلیل ساختار ساده، ابعاد کوچک و کارایی مطمئن، به‌صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این پمپ ها برای تولید فشارهای بالا و یا اندازه گیری دقیق دبی سیالات به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. علیرغم مزایای فراوان، نشتی زیاد سیال در فشار های بالا، اصلی‌ترین نقطه‌ضعف این گونه از پمپ ها است؛ به همین دلیل مطالعه انواع نشتی، الگوی آن و راه‌های برطرف کردن آن، اهمیت به سزایی در کاهش اتلاف انرژی در این گونه پمپ ها دارد. در این تحقیق، یک پمپ دنده ای دندانه خارجی به‌صورت عددی، تحلیلی و آزمایشگاهی مورد مطالعه قرارگرفته است. پارامترهای مهم عملکرد پمپ نظیر نشتی، بازدهی حجمی و توان مصرفی پمپ در اختلاف فشارهای مختلف از 2 تا 60 اتمسفر به‌صورت تجربی اندازه گیری شده است. سپس شبیه سازی دو بعدی جریان توسط نرم افزار تجاری fluent انجام شده و میزان نشتی، بازدهی و توان پمپ به صورت عددی محاسبه و با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده است. با رعایت مقادیر دقیق لقی ها، نتایج حل عددی پمپ با دقت مناسبی با نتایج آزمایشگاهی مطابقت دارد. نتایج نشان می دهد که وجود لقی مرکزی با اندازه مناسب بین چرخ دنده های پمپ و نشتی ناشی از آن، نه‌تنها سبب افت کارایی پمپ نمی شود، بلکه با تخلیه بخشی از روغن پرفشار حبس شده بین دندانه‌ها به ناحیه پرفشار خروجی، باعث افزایش بازدهی و دبی حجمی می شود.