طراحي پمپ گريز از مركز دور بالا بدون كاويتاسيون مجهز به اينديوسر سيكل رنكين CO2 فوق بحراني

در اين پژوهش، يك پمپ گريز از مركز براي سيكل رنكين با سيال دي اكسيد كربن فوق بحراني (sCO2) طراحي شده است. با توجه به نياز به فشار بالا در سيكل هاي CO2، اين پمپ دور بالا مي باشد و مستقيما به توربين وصل شده و دور آن برابر دور توربين 27000 دور بر دقيقه است. در اين شرايط احتمال ايجاد كاويتاسيون در ورودي پروانه بسيار محتمل است و براي جلوگيري از آن، يك اينديوسر قبل از پروانه قرار داده شد. اينديوسر وقوع كاويتاسيون را كاهش داده و در صورت وجود، ناحيه ايجاد آن را از ورودي پروانه پمپ خارج مي كند. طراحي اوليه پمپ با فرض چگالي ثابت و آدياباتيك با محاسبات دستي و نمودارهاي مرجع بدست آمد و به دنبال آن يك تحليل يك بعدي در نرم افزار CFturbo انجام شد و در نهايت با تحليل سه بعدي جزئيات جريان در نرم افزار انسيس CFX با در نظر داشتن اثر ويسكوزيته و اصطكاك تعيين شد. مقايسه نتايج در خروجي اينديوسر با نتايج تئوري گردابه آزاد اختلاف نشان داد و هم سرعت مماسي و هم افزايش فشار كل بزرگتر از مقادير طراحي بودند. آزمايشات تجربي محققين ديگر نيز اين نتايج را تاييد مي كند و تفاوت‌ها به دليل چرخشي بودن جريان واقعي است. منحني عملكرد پمپ راندمان 89.74 % در نقطه طراحي را نشان داد. نصب اينديوسر پيش از پروانه يك طراحي جديد براي پمپ دور بالا در سيكل sCO2 را ارائه مي دهد.