بررسي پارامترهاي موثر درطراحي پروانه يك پمپ گريز از مركز با هدف بهبود بازدهي آن

investigation of effective parameters in centrifugal pump impeller design to improve its efficiency

امروزه پمپ¬هاي گريز از مركز به عنوان يكي از اجزاي جدايي ناپذير صنايع مختلف و حتي زندگي روزمره به شمار آمده و بهينه‌سازي و بهبود بازدهي آنها نيز داراي اهميت است. پمپ‌هاي گريز از مركز عليرغم محاسن متعدد، داراي معايبي نيز هستند. از جمله معايب هيدروديناميكي اين پمپ‌ها مي‌توان به پايين بودن نسبي هد فشاري و كاهش بازده در دبي بالا اشاره كرد .با توجه به متعدد بودن پارامترهاي تاثيرگذار در طراحي، مي‌توان با بررسي دقيق‌تر و مطالعه بيشتر رفتار جريان سيال، عملكرد پمپ را بهينه كرده، بازده را افزايش داده و ميزان تلفات جريان را به حداقل رساند. در اين مقاله با حل عددي سه بعدي جريان آشفته‌ سيال عامل آب در شرايط پايا و تراكم ناپذيري و با شرط عدم لغزش در ديواره‌ها و روي سطوح پره‌ها توسط نرم‌افزارANSYS 16.0 ، عوامل موثر در افت جريان و افزايش راندمان و بازدهي پره‌هاي يك پمپ گريز از مركز بررسي شده و با بهينه‌سازي اين عوامل و پارامترها، بازدهي و راندمان كلي آن افزايش مي‌يابد. بدين منظور، پارامترهاي زوايا و ضخامت‌هاي ورودي و خروجي پره‌ها، مورد بررسي قرار گرفته و نتايج حاصله با منحني مشخصه‌هاي ارائه شده‌ توسط شركت سازنده‌ي پمپ، مقايسه شده و بازده و راندمان پمپ، تا مقدار حداكثر 48 درصد، افزايش يافته است.

Nowadays, the centrifugal pumps are one of the essential components of various industries. So, optimizing and improving their efficiency is very important. Despite numerous advantages of centrifugal pumps, they have hydraulic disadvantages such as low pressure head and reduction in their efficiency in high mass flow rates. Due to multiple design parameters, optimization of pump performance, increase in efficiency and minimization of flow losses can obtain by closer investigation of flow fluid treatment. In this paper, the effective parameters in increasing the efficiency of the blades of a centrifugal pump has been investigated by numerical solution of three-dimensional turbulent flow of water in a steady-state, incompressible and no-slip condition using ANSYS 16.0 software. Increasing the total efficiency is achived by optimizing these parameters. For this purpose, the parameters such as inlet and outlet blade angles and leading and trailing thicknesses, has been studied. The provided results are compared by the pump manufacturer,s characteristic curves. Finally, the efficiency of the pump has been increased to 48 percent.