محمد دشتی - دانشجو دانشگاه خوارزمی قشم

کاویتاسیون زمانی رخ می دهد که فشار موضعی سیال به قدری کم شود که حباب های بخار در آن تشکیل شود. این حباب ها می توانند به پمپ آسیب برسانند و عملکرد آن را مختل کنند. لزجت سیال یکی از عواملی است که می تواند بر وقوع کاویتاسیون در پمپ های گریز از مرکز تاثیر بگذارد. درک رابطه بین لزجت و کاویتاسیون برای طراحی و عملکرد پمپ های گریز از مرکز به طور موثر ضروری است. در سیالات با لزجت بالا، تنش سطحی بین مایع و بخار بیشتر است. این امر تشکیل حباب های بخار را به دلیل نیاز به صرف انرژی بیشتر برای غلبه بر این تنش، دشوارتر می کند. علاوه بر این شکاف های تحقیقاتی، نیاز به تحقیقات بیشتر در مورد مکانیسم های فیزیکی دقیق حاکم بر تشکیل، رشد و فروپاشی حباب های بخار در سیالات با لزجت بالا وجود دارد. در این تحقیق به مطالعه رابطه افزایش یا کاهش لزجت بر ایجاد پدیده کاویتاسیون در پمپ های گریز از مرکز پرداختیم. از روش عددی با الگوریتم گسسته سازی مرتبه اول برای فشار و سرعت استفاده کردهایم. همچنین، برای اعمال اثر چرخشی پروانه پمپ در حالت پایا، از روش چند فریم مرجع (MRF) ارائه شده در نرم افزار Ansys Fluent استفاده شده است. مش بندی و شبیه سازی شکل پمپ توسط نرم افزار مش Ansys طراحی شده است. با استفاده از شبیه سازی سه بعدی در نرم افزار CFX انسیس فلوئنت، جریان دوفازی کاویتاسیون در پمپ گریز از مرکز 65-200 شرکت پمپیران با سیال لزج و غیر لزج مورد بررسی قرار گرفته است. طبق این شبیه سازی تاثیرات دبی ورودی، سرعت دورانی و لزجت در ایجاد و توسعه پدیده کاویتاسیون را جهت مشاهده مورد بررسی قرار داده ایم. طبق این شبیه سازی تاثیرات دبی ورودی، سرعت دورانی و لزجت در ایجاد و توسعه پدیده کاویتاسیون را جهت مشاهده مورد بررسی قرار داده ایم. طبق بررسی های انجام شده و مطالعه ی پارامترهای موثر هر کدام از این پارامترها در ایجاد کاویتاسیون تاثیر بسزایی دارند. شبیه سازی انجام شده در دو حالت با سرعت های دورانی rpm 1450 و rpm 22100 و در سه سیال آب مازوت و روغن سنگین با دبی های مختلف بررسی شده است. هندسه ای که برای پمپ در نظر گرفته شده از دو قسمت پروانه و محوطه حلزونی تشکیل شده است که وجود حلزونی باعث شده است که کانتورهای توزیع فشار در قسمت پروانه پمپ بعلت شکل حلزونی بصورت نامتقارن در آیند.

کاویتاسیون،لزجت،پمپ،حباب