مدل سازی هندسی مجراهای پیچیده ی توربوپمپ گریز از مرکز و شبیه سازی جریان درون آن ها
چکیده
شبیه سازی عددی جریان سیال درون مجراهای داخلی توربوپمپ مستلزم بدست آوردن هندسه های پیچیده ی مجراهای درون توربوپمپ می باشد. در این پژوهش، یک روند برای بدست آوردن هندسه ی سه بعدی و پیچیده ی مجراهای داخلی ماشین های دوار ارائه شده است. مجراهای درون یک توربوپمپ گریزازمرکز دومرحله ای برای نمایش این روند انتخاب شده است. اندازه گیری مجراهای تو در تو با انحناهای شدید در این توربوپمپ توسط ابزارهای معمول امکان پذیر نیست. ترکیبی از روش های اندازه گیری مستقیم و اندازه گیری غیرمستقیم پیشنهاد شده است. روش ارائه شده شامل ساختن الگوهای هندسی، بهره گیری از روش های برازش منحنی و استفاده ی همزمان از نرم افزار های مدل سازی هندسی می باشد. برای ارائه ی مراحل این روش، مجراهای جریان سیال درون توربوپمپ دومرحله ای گریز از مرکز به بخش های مختلفی تقسیم شده است. بخش های مختلف مسیر عبور جریان سیال درون توربوپمپ شامل سه قسمت مجزا و مستقل مجرای ورودی پمپ (هدایت کننده)، مجموعه ی مجراهای میانی (دیفیوزر، روگذر و زیرگذر) و مجرای خروجی پمپ (حلزونی) می باشد. با استفاده از نرم افزار گمبیت، هندسه های مجهول بدست آمده از مجراهای پیچیده ی توربوپمپ با شبکه ی بی سازمان سه بعدی گسسته سازی شده است. جریان لزج، تراکم ناپذیر، دائمی سیال آمین روی شبکه های بی سازمان حل شده و نتایج آن ها به صورت کانتورهای فشار و سرعت ارائه شده است. مقدار هد به دست آمده از شبیه سازی 5/574 متر می باشد. این مقدار با هد بدست آمده برای توربوپمپ با اندازه گیری های تجربی که 5/547 متر می باشد، 9/4 درصد اختلاف دارد. همچنین فشار خروجی به دست آمده از شبیه سازی با فشار خروجی اندازه گیری شده در پالایشگاه فقط 24/4 اختلاف دارد.