Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) Kullanılarak Üç Boyutlu Santrifüj Çamur Pompasının Sayısal Olarak İncelenmesi ve Optimizasyonu

Authors : Mehmet Salih CELLEK, Tahsin ENGIN
Pages : 69-83
View : 53 | Download : 14
Publication Date : 2016-03-01
Article Type : Research Paper
Abstract :Enerji dönüşüm uygulamaları, kullanılan türbomakinaların ve verimlerinden direk olarak etkilenmektedir. Enerjinin önemi ve türbomakinaların geniş uygulama alanı, türbomakinaların bileşenlerinin optimizasyonunu çok önemli kılar. Optimizasyon için, gerçek akış alanı ve türbomakina bileşenleri arasındaki etkileşim 3 boyutlu çalışmalar olarak ortaya konması gerekir. Birçok çalışma su pompalarının bileşenleri olan salyangoz ve çark optimizasyonuna odaklanmasına rağmen, santrifüj çamur pompaları için aynı sistematik metodoloji ve çalışma mevcut değildir. Bu çalışmanın amacı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) vasıtasıyla santrifüj çamur pompasının performansını iyileştirmektir. Bu nedenle, kapalı tip çarkın optimizasyonu için kanat çıkış açısı, ara kanatçık eklenmesi ve kanadın modifiye edilmesi göz önünde bulundurularak kapsamlı bir parametrik çalışma yürütülmüştür. İlave olarak, orijinal pompanın salyangoz dil bölgesi tekrar tasarlandı. Bu çalışmadan elde edilen sonuçlar göstermiştir ki doğru parametrelerin seçilmesiyle santrifüj çamur pompası çarkı ve salyangozunun performanslarının artırılması mümkündür. Sayısal olarak elde edilen analiz sonuçlarına göre, çamur pompasının hidrolik verimi geriye eğimli uzun kanatlı çark ve ilk duruma göre modifiye edilmiş salyangozun kullanılmasıyla % 9’a kadar artırılabilir. Çalışmanın son bölümü bir durum çalışması olarak temiz su ile karşılaştırıldığında farklı konsantrasyonlarda çamur karışımı iletilirrken çamur pompasının performansı üzerinde duruluyor. Akış şekli anlık basınç konturları ve hız akım çizgileri ile görselleştirilmiştir. Dahası her bir pompanın karekteristik performans eğrileri karşılaştırıldı ve tartışıldı. Ayrıklaştırılmış, üç boyutlu, sıkıştırılamaz Navier-Stokes denklemlerinin sayısal çözümleri yapılandırılmış ağ kullanılarak ticari yazılım Fluent ile gerçekleştirilmiştir.
Keywords : Çamur pompası, kanat açısı, Ara kanatçık, Parametrik çalışma, Optimizasyon

ORIGINAL ARTICLE URL