Giriş
Elektrikli Dalgıç Pompa, radyal, eksenel ve karışık akışlı tip rotor ve uygun tip statordan oluşan yeraltındaki suyu yeryüzüne basınçlandırmaya yarayan bir makinadır. Dalgıç Pompa, tek veya çok kademeli olabilir ve her bir kademesi iki temel hidrolik komponentten oluşur: dönen bir rotor (fan) ve sabit bir stator (difüzör). Bu şekilde, rotor pompa emiş adaptöründen ilk kademeye giren akışı hızlandırır ve stator akışı bir sonraki kademeye düzgün girmesi için yönlendirir, sonuç olarak dönme hareketi, sıvı basıncı ve hacimsel akış hızında bir artışa sebep olmaktadır. Ancak, rotor-stator kanatları üzerindeki çeşitli sürtünmeler ve akış pasajı içerisindeki kopmalar sebebiyle hidrolik kayıplar oluşabilmekte ve bu kayıplar, pompa performansını olumsuz yönde etkilemektedir.
Turbomakina tasarımı, lokasyona bağlı olan üç boyutlu kararsız akışın tanımlanması zor olduğu ve çok sayıda deneysel ve istatistiksel kurala dayanması gerektiğinden hala ampirik olarak varlığını sürdürmektedir. Başka bir deyişle, geliştirilen ve geçerlilik kazanan tüm teori ve yaklaşımlar halen geçerliliğini korumaktadır [1-7].
Chandra ve arkadaşları, 4” çaplı kuyu için dalgıç pompadaki radyal akış rotorunun mevcut tasarımındaki modifikasyona odaklanmıştır. Genel anlamda, turbomakina tasarım revizyonu kanat giriş ve çıkış açıları, kalınlıkları, sayıları ile ilgili olup; bu çalışmada; kanat açıları ve kalınlıklarını değiştirerek pompanın verimliliğini artırmak istenmesi üzerine kurgulanmıştır. Çalışma, pompa performansını ve revize edilmiş rotor tasarımını Pro-e üzerinden analiz yapılacak şekilde kurgulanmıştır [8].
Qi ve ekibi, bir dalgıç pompa tasarım aracına odaklanmış, tek boyutlu bir teorik model ile jeotermal uygulamalar için Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizini birleştirerek çeşitli modifikasyonlar ve çalışmalar yürütmüştür. Çalışmada, yüksek verimlilik seviyesine sahip 80 kg / s jeotermal sıvıyı (300 °C ‘de) taşıyabilen karışık akışlı çok kademeli santrifüj pompa tasarlanmıştır. HAD analiz sonuçları hidrolik kısım için; akış kanalları içindeki akış çizgilerini, hız ve basınç dağılımlarını ve Gaz Hacmi Fraksiyonunu göstermektedir [9].
Kayabaşı, geleneksel yöntemler yerine bilgisayar yazılımı ile rotor ve stator tasarımı gerçekleştirmiştir. Kullanılan bu modellere dayanarak oluşturulan katı modeller için ANSYS Fluent® yazılımını kullanan Kayabaşı, tasarlanan pompa modelinin akış analizini gerçekleştirmiştir. Bu model, testlerden elde edilen pompa karakteristik eğrilerini oluşturmak için HAD analizi ile test edilmiş ve sonuçlar birbirleriyle tutarlı bulunmuştur [10].
Yazarlar:
Manolya Akdemir, Üstünel Pompa ve Makina A.Ş. Ar-Ge Merkezi Teknik Yöneticisi, m.akdemir@ustunel.com.tr
Mert Aygen, Netform Mühendislik Makina ve Metal İşletme Müdürü, maygen@netformmetal.com
Makaleyi okumaya devam etmek için lütfen buraya tıklayınız.
