تعیین محدوده عملکرد پایدار یک پمپ سانتریفوژ سرعت بالا با دینامیک سیالات محاسباتی

پمپ های تغذیه نقش اساسی در دینامیک سامانه های هیدرولیکی دارند. پدیده سرج یکی از ناپایداری های رایج در توربوپمپها و کمپرسورها میباشد. این پدیده یک ناپایداری سامانهای بوده و دینامیک تمام اجزاء سامانه از قبیل مخزن، شیرآلات، لوله های مکش و رانش و خود توربوماشین در آن دخیل میباشند. سرج زمانی آشکار میشود که پمپ در محدوده ی شیب مثبت منحنی هد-دبی کار کند. پدیده سرج اگر همراه با پدیده کاویتاسیون باشد، منجر به وقوع پدیده مخربی به نام خودنوسانی میگردد. بنابراین پیش بینی رفتار پمپ در نقاط خارج از طرح و به طور ویژه در نرخ های پایین جریان حائز اهمیت است. در این مقاله منحنی مشخصه یک پمپ سانتریفوژ سرعت بالا با استفاده از تحلیل CFD برای مشخص نمودن محدوده عملکرد پایدار پمپ استخراج میشود. پمپ مورد مطالعه شامل ایندیوسر، ایمپلر و حلزونی بوده و به دلیل عدم وجود تقارن در هندسه، شبیه سازی به صورت سه بعدی انجام میشود. شبیه سازی ها در محدوده وسیعی از نرخ جریان عبوری از پمپ انجام شده و منحنی مشخصه هد بر حسب نرخ جریان جرم استخراج میگردد. با استفاده از منحنی مشخصه پمپ محدوده عملکرد پایدار آن تعیین میشود.