19835

۱۹۸۳۵

بررسي تجربي و عددي اثر تغيير هندسه حلزوني پمپ گريز از مركز حامل سيال لزج بر راندمان

كارشناسي ارشد

سيالات - تبديل انرژي

۹۶-۹۷

۱۳۹۷/۰۸/۲۸

دكتر محمد حسن شجاعي فرد

مكانيك

پمپ‌ها قلب تپنده صنعت هستند و بخش زيادي از انرژي مصرفي مربوط به پمپ‌ها مي باشد. از پمپ‌ها در صنايع مختلف از جمله نفت و پتروشيمي، صنعت آب شيرين‌كن، در كشاورزي، انتقال آب و ساير سيالات با لزجت زياد و لزجت كم استفاده مي‌شود. نوع سيال، فشار كاري مورد نظر، دبي سيال در انتخاب نوع پمپ موثر هستند. از مهم ترين انواع پمپ‌ها مي‌توان به پمپ گريز از مركز اشاره نمود. اين دسته از پمپ‌ها به‌ عنوان پرمصرف‌ترين نوع پمپ به شمار مي‌روند. در اين رساله، ضمن معرفي انواع پمپ، به‌طور ويژه به معرفي پمپ‌هاي گريز از مركز پرداخته مي‌شود و بخش‌هاي مختلف آن مورد بررسي قرارداده‌مي‌شود. همچنين اصول طراحي بخش حلزوني پمپ بيان‌مي‌گردد. در ادامه به طراحي بخش حلزوني يك پمپ گريز از مركز پرداخته مي‌شود و شكل‌هاي مختلف رايج آن و همچنين چند مدل پيشنهادي طراحي مي‌گردد. همچنين تمامي بخش‌هاي اين پمپ گريز از مركز مدلسازي و شبيه‌سازي شده و درنهايت نيز تمامي بخش‌هاي حلزوني طراحي شده مورد تحليل و ارزيابي قرار مي‌گيرد. با بررسي نتايج مشخص‌مي‌شود كه تئوري مومنتوم‌زاويه‌اي‌ثابت نسبت به تئوري سرعت ثابت براي طراحي حلزوني پمپ مورد نظر مناسب‌تر است و سطح مقطع مناسب براي طراحي حلزوني پمپ مورد استفاده ذوزنقه‌اي مي‌باشد. واژه‌هاي كليدي: پمپ گريز از مركز- صنايع نفت و پتروشيمي- حلزوني پمپ- مدلسازي-تئوري مومنتوم زاويه‌اي ثابت

1397/09/14

Experimental and Numerical investigation of the effect of geometrical changing of volute casing on efficiency in a centrifugal pump that pumps a viscous fluid

11/19/2018 12:00:00 AM

Turbo machines are the most important equipment and pump has been used a lot in any industry, as it is the heart of every industrial site and consumes a noticeably big part of energy. Therefore, it seems that acknowledging the way of working and applying pumps is so crucial. In the advanced level, knowing how to design and optimize them is important. Pumps has a lot of types with special applications. It is usable in various industries like in oil and gas industry, water desalination, agriculture industries. Its application is for transferring fluids with high and low viscosity. Type of the fluid, working pressure and the capacity are three of the most important criteria in choosing the most appropriate type of pumps. Centrifugal pumps are the most common type. In this thesis, different types of pumps, especially the centrifugal type, will be introduced. In the following, designing principles of volute casing are mentioned. A centrifugal pumps are designed and different shapes of volute casing are designed. Modeling and simulation of all hydraulic parts of the pump are done. Different shapes of volute casing are analyzed numerically, in order to evaluate the efficiency of each of them. The one with the highest efficiency are introduced. The flow analysis indicates that with the modification of the original geometry of the volute casing, with trapezoidal cross section, the pump head and efficiency increases compared to the other cross sections. Also, designing Volute casing according to the conservation of angular momentum theory is more useful than constant velocity because the casing dimensions become noticeably smaller than designed casing according to constant velocity theory. Keywords: Centrifugal pumps, Oil and gas industry, Volute casing, Simulation, conservation of angular momentum theory.