تأثیر زاویه خروجی پره در روش طراحی معکوس پروانه پمپهای سانتریفیوژ | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| دوره 57، شماره 12، اسفند 1404، صفحه 1601-1618 اصل مقاله (1.27 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2026.25139.7924 | ||
| نویسنده | ||
| عبدالله اسکندری ثانی* | ||
| گروه فنی و مهندسی، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، تأثیر زاویه خروجی پره بر عملکرد هیدرولیکی پروانه پمپهای سانتریفیوژ در چارچوب روش طراحی معکوس مورد بررسی قرار گرفته است. هدف اصلی از به‌کارگیری این روش، کنترل بارگذاری دینامیکی پره‌ها، کاهش شدت جریانهای ثانویه، و بهبود یکنواختی توزیع فشار در خروجی پروانه است. در این راستا، با بهره‌گیری از مدل‌سازی مبتنی بر ورتیسیته و اعمال شرط مرزی لغزش غیر لزج، هندسه پره‌ها به‌گونه‌ای طراحی شد که توزیع فشار در خروجی پروانه بهینه گردد. سه مقدار برای زاویه خروجی پره (۰، ۴۵+ و ۴۵– درجه) به‌عنوان شرایط مرزی در فرآیند طراحی لحاظ گردید و عملکرد هیدرولیکی حاصل از هر پیکربندی با استفاده از شبیه‌سازی عددی و مقایسه با داده‌های تجربی ارزیابی شد. نتایج نشان دادند که زاویه خروجی منفی (۴۵– درجه) موجب کاهش گرادیان فشار در راستای مماسی، تضعیف ساختار جریانهای ثانویه، و افزایش یکنواختی جریان در خروجی پروانه می‌شود. این بهبودهای هیدرولیکی منجر به افزایش راندمان تا ۸٫۵ درصد و افزایش هد پمپ به میزان ۳٫۲ متر در نقطه کاری گردید. یافته‌های این تحقیق نشان می‌دهند که انتخاب زاویه خروجی مناسب در طراحی معکوس، نقش کلیدی در بهینه‌سازی عملکرد توربوماشین‌ها ایفا می‌کند و می‌تواند به‌عنوان راهکاری مؤثر در طراحی پمپهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| طراحی معکوس؛ پمپ سانتریفیوژ؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ جریانهای ثانویه؛ زاویه خروجی پره | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 550 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 202 |
||