view in publisher's site

Numerical Analysis of the Fluid Flow in the First Stage of a Two-Stage Centrifugal Pump With a Vaned Diffuser

This work presents a numerical investigation of the fluid flow in the first stage of a two-stage centrifugal pump with a vaned diffuser. A computational fluid dynamics (CFD) analysis is performed by using the ANSYS-CFX software for a wide range of volumetric flow rates and also for different rotor speeds. The numerical results are validated against measured values of pressure rise through the impeller and diffuser of the first stage with an overall good agreement. Nevertheless, not only the best efficiency point evaluated numerically is overestimated in comparison with the measured two-stage pump values but also the computed hydraulic efficiency of the first stage. Investigation of the flow pattern for different flow rates reveals that the flow becomes badly oriented for part-load conditions. In such cases, significant levels of turbulence and blade orientation effects are observed, mainly in the diffuser. In spite of different flow rates or rotor speeds, the flow pattern is quite similar if the flow dimensionless coefficient is kept constant, showing that classical similarity rules can be applied in this case. By using such rules, it was also possible to derive a single equation for the pump head to represent the whole operational range of the pump.

تجزیه و تحلیل عددی جریان سیال در مرحله اول پمپ دو مرحله‌ای سانتریفیوژ با یک دیوزور گرفته

مقدمه: در این مقاله یک بررسی عددی از جریان سیال در مرحله اول یک پمپ گریز از مرکز دو مرحله‌ای با یک دیفیوزر پره دار ارائه شده‌است. تحلیل دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)با استفاده از نرم‌افزار ANSYS - CFX برای محدوده وسیعی از نرخ‌های جریان حجمی و همچنین برای سرعت‌های مختلف روتور انجام می‌شود. نتایج عددی در مقابل مقادیر اندازه‌گیری شده افزایش فشار از طریق پروانه و دیفیوزر مرحله اول با یک توافق کلی خوب اعتبار سنجی شده‌اند. با این وجود، نه تنها بهترین نقطه بهره‌وری که به صورت عددی ارزیابی شده‌است، در مقایسه با مقادیر پمپ دو مرحله‌ای اندازه‌گیری شده دست‌بالا تخمین زده می‌شود، بلکه همچنین کارایی هیدرولیکی محاسبه‌شده مرحله اول نیز دست‌بالا تخمین زده می‌شود. بررسی الگوی جریان برای نرخ‌های جریان مختلف نشان می‌دهد که جریان برای شرایط بار جزئی به شدت جهت گیری می‌شود. در چنین مواردی، سطوح قابل‌توجهی از آشفتگی و اثرات جهت گیری پره، عمدتا در دیفیوزر مشاهده می‌شوند. علی‌رغم سرعت‌های مختلف جریان یا سرعت روتور، الگوی جریان کاملا مشابه است اگر ضریب بدون بعد جریان ثابت نگه‌داشته شود، که نشان می‌دهد قوانین شباهت کلاسیک را می توان در این مورد اعمال کرد. با استفاده از چنین قوانینی، می توان یک معادله واحد برای سر پمپ بدست آورد تا کل محدوده عملیاتی پمپ را نشان دهد. CNN / jats: p.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.