بررسی عددی اثر جریان سیال بین پروانه و پوسته بر‌ تلفات اصطکاکی در یک پمپ گریز از مرکز

پمپ‌ها یکی از تجهیزات صنعتی بوده که میزان انرژی مصرفی آن‌ها در حدود 20 درصد از انرژی الکتریکی تولیدی دنیا می‌باشد. یکی از پرکاربردترین نمونه‌های آن، پمپ‌های گریز از مرکز بوده که با انتقال توان به‌صورت اندازه حرکت زاویه‌ای، بر روی سیال کار انجام می‌دهد. با توجه به ساختمان داخلی این‌گونه از پمپ‌ها که در آن پروانه درون پوسته‌ی ثابت پمپ دوران می‌نماید، نوع رفتار جریان در فضای موجود میان پروانه و پوسته می‌تواند بر عملکرد پمپ اثرگذار باشد. در این تحقیق، یک پمپ گریز از مرکز همراه با حلزونی و حفره‌های سمت ریشه و نوک ، توسط نرم‌افزاری تجاری به روش عددی تحلیل‌شده است. پس از مقایسه نتایج با داده‌های آزمایشگاهی موجود؛ با تحلیل خطوط جریان، تاثیر کیفی جریان سیال در حفره بر جریان موجود در حلزونی بررسی گردیده است که با استفاده از روابط تجربی برای تعیین فاصله مناسب میان صفحات ثابت و دوار، ظرفیت کاهش میزان گشتاور اصطکاکی حفره‌ها در حدود 10 درصد ملاحظه می‌شود. در ادامه تغییر الگوی جریان و مقدار توان اتلافی ناشی از اصطکاک در حفره‌های سمت نوک و ریشه برای دبی‌های مختلف بررسی و ملاحظه گردید که افزایش یا کاهش اصطکاک به الگوی اولیه جریان در حفره بستگی دارد. در نهایت برای تعیین ارتباط توان اتلافی با تغییر دبی، با استفاده از ضرایب بی‌بعدی استخراج شده، شیب تغییرات توان اتلافی با تغییر ناشی از تغییر فاصله صفحات مقایسه گردید. این ضرایب نشان می‌دهد روند تغییر توان اتلافی با تغییر دبی، مشابه روند آن با تغییر فاصله صفحات بوده اما شیب آن برابر نیست.