28560

ﻃﺮاﺣﻰ ﻫﻨﺪﺳﻪ ﭘﺮواﻧﻪ ﭘﻤﭗ ﮔﺮﯾﺰ از ﻣﺮﮐﺰ ﺻﻨﻌﺖ ﻧﻔﺖ ﺑﺮاى ﯾﮏ ﻧﻘﺸﻪ ﻋﻤﻠﮑﺮد ﻣﺸﺨﺺ و ﻣﻄﺎﻟﻌﺎت ﭘﺎراﻣﺘﺮﯾﮏ

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك- تبديل انرژي

1399

1402/4/20

رضا تقوي زنوز

پرديس دانشگاهي - دانشكده مهندسي مكانيك

اﻣﺮوزه ﮔﺴﺘﺮه وﺳﯿﻌﯽ از ﭘﻤﭗ ﻫﺎ در ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻣﺨﺘﻠﻒ ﺑﻪ ﮐﺎر ﻣﯽ روﻧﺪ وﻟﯽ ﭘﻤﭗ ﻫﺎي ﺳﺎﻧﺘﺮﯾﻔﻮژ ﺑﯿﺸﺘﺮﯾﻦ ﮐﺎرﺑﺮد را دارﻧﺪ و ﺑﻪ ﻃﻮر ﮔﺴﺘﺮده از آﻧﻬﺎ در ﺻﻨﺎﯾﻊ ﻧﻔﺖ و ﮔﺎز اﺳﺘﻔﺎده ﻣﯽ ﺷﻮد. به علت بالا بودن هزينه هاي آزمايشگاهي و عدم توانايي روش هاي تحليلي در بررسي و تحليل جريان، استفاده از روش هاي عددي گزينه مناسبي براي مدل سازي پمپ ها و بررسي جريان در آنها مي باشد. عموما به دليل ساختار سه بعدي جريان همچنين وجود عواملي مانند آشفتگي، جريان ثانويه، كاويتاسيون و ناپايداري در ميدان جريان، تجزيه و تحليل جريان داخل پمپ سانتريفوژ بسيار پيچيده است. در كار تحقيقاتي حاضر بعد از معرفي پمپ هاي سانتريفوژ مورد استفاده در خطوط انتقال نفت، از ديناميك سيالات محاسباتي براي تحليل سه بعدي جريان در پمپ 450 – 80 شركت پمپ هاي صنعتي ايران استفاده شده است. بدين منظور جريان تراكم ناپذير و مغشوش داخل پمپ با فرض حالت دائم شبيه سازي شده است و معادلات ناوير استوكس متوسط گيري شده رينولدز (RANS)، توسط نرم افزار ANSYS-CFX تحليل عددي شده و پارامترهاي حاكم بر ميدان جريان شامل كانتورهاي سرعت و فشار در سطوح مختلف پمپ به دست آمده است و در ادامه مقادير مربوط به منحني هاي مشخصه پمپ به عنوان شاخص عملكرد آن، از نرم افزار استخراج و با نمونه واقعي مقايسه شده است. پس از اعتبار سنجي روش عددي استفاده شده با نتايج تجربي موجود و تاييد آن، اثر تعداد پره هاي پمپ به عنوان يكي از پارامترهاي مهم طراحي و موثر بر عملكرد آن بررسي شده است. در ادامه به موضوع مقدار NPSHR در دهانه ورودي پمپ مورد مطالعه جهت پرهيز از وقوع كاويتاسيون پرداخته شده است . در انتها نيز در قسمت پيوست، طبقه بندي پمپ هاي گريز از مركز مطابق با استانداردAPI 610 كه در اين حوزه به عنوان مرجع شناخته مي شود و در آن حداقل نيازمندي هاي لازم براي طراحي، ساخت و تست اين دسته از پمپ ها مشخص شده ارائه گرديده است. از مهم ترين نتايج اين رساله مي توان به كنترل پذيري بهتر جريان و افزايش هد پمپ در حضور تعداد بيشتر پره ها اشاره نمود. اين مهم به كمك كاهش فاصله ميان پره ها كه در آن بازچرخش جريان شكل مي گيرد حاصل شده است. اين نشان مي‌دهد كه تعداد پره ها اثر معنا داري در بهبود الگوي جريان داخلي در پمپ دارد، كه مي‌تواند مبناي نظري براي كاربرد عملي پمپ‌هاي گريز از مركز با سرعت بالا باشد. همچنين مطالعات نشان مي دهد با اﻓﺰاﯾﺶ ﺗﻌﺪاد ﭘﺮه، ﻣﻨﻄﻘﻪ ﮐﻢ ﻓﺸﺎر در ﻧﺎﺣﯿﻪ ﻣﮑﺶ ورودي ﭘﺮه اﻓﺰاﯾﺶ يافته است. زيرا با دبي ثابت مقطع عبور جريان كاهش يافته و به تبع آن سرعت عبور سيال افزايش يافته است.

1402/05/02

Designing the geometry of the oil centrifugal pump impeller for a specific performance map and parametric studies

7/10/2024 12:00:00 AM

These days, a wide range of pumps are used in different plants but centrifugal pumps are most usable and popular. Because of turbulence 3D flow inside the pump as well as the presence of factors such as secondary flow and cavitation, flow analysis is very complicated. In this thesis, after the introduction of centrifugal pumps, computational fluid dynamics (CFD) has been used for the 3D analysis of the flow inside the 80-450 OH2 pump of Iran Industrial Pumps Company. For this purpose, the incompressible and turbulent flow has been simulated by assuming a steady state, the Reynolds-averaged Naiver-Stokes (RANS) equations have been numerically analyzed with ANSYS-CFX software, and the pump performance curves and values have been obtained and validated by experimental result. After validating the numerical method, the effect of the number of pump blades has been investigated as one of the important design parameters affecting its performance. In continuation, the NPSHR value at the pump inlet has been studied in order to avoid cavitation. Finally, in the appendix, the classification of centrifugal pumps based on the API 610 standard is specified, which is recognized as a reference in this field, which clarifies the minimum requirements for the design, construction and testing of this group of pumps. One of the most important results of this thesis is better flow control and increased pump head in the presence of more vanes. This is achieved by reducing the distance between the vanes where the flow recirculation takes place. This shows that the number of vanes has a significant effect on improving the internal flow pattern in the pump, which can be a theoretical basis for the practical use of high-speed centrifugal pumps. Also, studies show that with the increase in the number of vanes, the low pressure level in the inlet suction area of the vanes has increased. Because with a constant flow rate, the cross-sectional area of the flow decreases and accordingly the fluid speed increases.

پمپ سانتريفوژ , نقشه عملكرد پمپ

Centrifugal pump , pump performance

Amir Hassan Abdollahzade

Dr. Reza Taghavi