اثر تغيير در پروفيل پره و هندسه محفظه جريان يك پمپ رژنراتيو بر منحني هاي عملكرد

The Effect of Blade And Casing Geometry Modification on a Regenerative Pump Performance

پمپ رژنراتيو، يك پمپ ديناميكي است كه قابليت توليد هدهاي بالا در دبي هاي پايين را دارد. دراين تحقيق، عملكرد يك پمپ رژنراتيو، باتغيير شكل پره هاي شعاعي و تبديل آن به پره هاي باكت مانند و نيز تغيير در هندسه محفظه جريان، به منظور افزايش بازده به كمك شبيه سازي عددي جريان سيال با استفاده از نرم افزار سي اف ايكس، موردمطالعه قرار گرفته است. درمطالعه عددي صورت گرفته، جريان سيال به صورت پايا بوده و از تكنيك روتور بي حركت استفاده شده است. براي مدل سازي جريان آشفته از مدل k-? تحقق پذير كه براي جريان هاي پيچشي و گردابي بسيار مناسب است، استفاده شده است. نتايج شبيه سازي عددي نشان داد كه بهترين زاويه پره براي دست يابي به راندمان بيشينه، در حدود زاويه 40 درجه مي باشد. منحني هاي عملكرد پمپ جديد طراحي شده، با استفاده از شبيه سازي عددي جريان سيال استخراج و با منحني هاي عملكرد پمپ رژنراتيو با پره هاي شعاعي حاصل از نتايج آزمايشگاهي مقايسه شده اند. نتايج نشان مي دهد كه بازده پمپ رژنراتيو با پره هاي باكت مانند به همراه محفظه جريان با هسته مركزي، نسبت به پمپ با پره هاي شعاعي بهبود يافته است. همچنين ملاحظه مي شود كه با كاهش ضريب دبي، ضمن افزايش ميزان چرخش سيال در پمپ، هد پمپ نيز افزايش مي يابد. استفاده از هسته مركزي در محفظه جريان سبب كاهش ميزان آشفتگي سيال درحين چرخش شده و در نتيجه از ميزان تلفات ناشي از آشفتگي جريان كاسته مي شود.

The regenerative pump is a rotor-dynamic turbomachine capable of developing high pressure rise at low flow rates.In this paper, the CFX software is carried out to investigate the performance of a regenerative pump considering the modification in blade and casing geometry. For this purpose, the blade shape changes to the bucket form. In this study, the fluid flow is considered steady-state and frozen rotor technique is used. For the turbulence modeling, realizable k–? model is chosen which is suitable for complex shear flows involving in rapid strain, swirl, vortices and locally transitional flows. Results of the numerical simulation show that the modified blade angle to achieve the maximum efficiency is about 40 degree. The performance curves of the new designed pump extracted from CFD simulation, have been compared with the experimental results of regenerative pump with radial blades. Results show that the efficiency of the pump with bucket-shape blades and new casing with central core is improved relative to radial blades one. Also, the head coefficient and the number of the flow rotations increases while the flow coefficient decreases. The turbulence intensity decreases during rotation of fluid using central core in the casing and as consequent turbulent losses is reduced.