مدلسازی هندسی و شبیهسازی جریان درون یک پمپ گریزازمرکز بگمن
چکیده
در این پایاننامه به مدلسازی هندسی و شبیهسازی جریان سیال درون یک پمپ گریز از مرکز بگمن پرداخته شده است. مجراهای درون این پمپ شامل پروانه و حلزونی میباشند. مدل هندسی هر یک از این اجزا با استفاده از نرمافزار طراحی به کمک کامپیوتر تولید شده است. سپس مدلهای هندسی تولید شدهی بخشهای ثابت و متحرک با بهکارگیری روش برهمنهش به یکدیگر متصل شدهاند. برای تولید شبکه محاسباتی مدل هندسی یکپارچه، از شبکه بیسازمان تتراهدرال (چهاروجهی) استفاده شده است. روش چهارچوب مرجع چندگانه برای حل معادلات حاکم بر جریان در بخشهای مختلف متحرک و ثابت به کار گرفته شده است. معادلات حاکم برای سیال آب در محیط نرمافزار تجاری دینامیک سیالات محاسباتی با استفاده از روش حجم محدود، گسستهسازی و حل شدهاند. نتایج شبیهسازی عددی جریان در دبی 320 مترمکعب بر ساعت و سرعت دورانی 2980 دور بر دقیقه به صورت توزیع سرعت و فشار در بخشهای مختلف پمپ آورده شدهاند. بردارهای سرعت در بخشهای مختلف پمپ نشان داده شده و همچنین به بررسی رفتار گردابهای جریان پرداخته شده است. با شبیهسازی جریان در پمپ گریز از مرکز در دبیهای 50، 100، 150، 200، 250، 300، 320، 350، 400 و 450 متر مکعب بر ساعت و دور 2980 دور بر دقیقه نمودارهای مشخصه بدست آمدهاند. چگونگی بدست آوردن نمودارهای مشخصه برای سه نرخ جریانی 250، 350 و 450 بیان شدهاند. توزیع فشار مطلق در کل پمپ و صفحه خروجی نسبت به کل پمپ، همچنین توزیع سرعت در صفحه میانی پمپ، برای این سه دبی آورده شده است. برای هر یک از این دبیها نقاط عملکردی بدست آمده برای نمودارهای هد-دبی، توان-دبی و راندمان-دبی آورده شده است. در انتها نمودارهای هد-دبی، توان-دبی و راندمان دبی با نتایج موجود آزمایشگاهی مقایسه شدهاند.