طراحي توربين پلتون مورد استفاده در پمپ سانتريفيوژ سامانه اسمز معكوس جهت بازيافت انرژي

در اين مقاله، با استفاده از روابط تحليلي و شبيه‌سازي عددي، محاسبات طراحي مربوط به نازل شير تنظيم جريان و پروانه توربين پلتون انجام شده است. اين توربين بر روي يك پمپ سانتريفيوژ طبقاتي جهت تأمين بخشي از توان ورودي در سامانه توليد آب شيرين به روش اسمز معكوس استفاده شده است. بدين منظور ابتدا با استفاده از روابط توربو ماشين‌ها، محاسبات ابعادي پره توربين جهت سنكرون كردن آن با پمپ انجام شد. سپس نازل شير تنظيم به صورت  سه بعدي مدل‌سازي و با استفاده از نرم افزار انفيس براي قطرهاي خروجي مختلف، تحليل شد. براي بدست آمدن نقطه كار كل سامانه، از تلاقي منحني عملكرد پمپ، توربين، و منحني شير تنظيم نازل، استفاده شد. براي اعتبار سنجي نتايج، پروانه توربين و شير تنظيم در ابعاد اصلي از جنس فولاد آلياژي داپلكس ساخته و برروي پمپ نصب شدند. نتايج حاصل از تست كه در محل نصب سامانه تصفيه آب شيرين انجام شد، انطباق بسيار خوبي با داده هاي عددي و تحليلي نشان مي‌دهد. اندازه‌گيري‌ها نشان داد سنكرون شدن توربين در نقطه كاري پمپ، بيش از 26 درصد باعث كاهش برق مصرفي شده است. به دليل روابط تشابه، نتايج بدست آمده را مي‌توان براي دورهاي ديگر پمپ نيز تعميم داد.