تعیین تنش‌های ارتعاشی یک پمپ گریز از مرکز تحت اثر کاویتاسیون با استفاده از آنالیز طیف فرکانسی

نوع مقاله: مقاله علمی- ترویجی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد مهندسی مکانیک- شرکت ملی نفت ایران

2 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی اهواز

چکیده

در این مقاله با استفاده از آنالیز طیفی در نرم‌افزار انسیس به تعیین تنش‌های حاصل از ارتعاش پمپ پرداخته می‌شود. مدل استفاده شده در این تحقیق شامل پمپ و سیال عبوری از آن می‌باشد. پمپ مدل شده در این جا از نوع گریز از مرکز بوده که دارای ساختاری حلزونی شکل است. شرکت سازنده این پمپ KSB و مدل آن KWP K350-400  است. همچنین، در این تحقیق پروانه پمپ مدل شده و اثر دیگر اجزا‌ی پمپ به صورت شرایط مرزی بر روی ‌آن اعمال می‌گردد. برای این کار با استفاده از برهم‌کنش سیال-سازه در هنگام ورود سیال به پمپ و کاهش فشار آن در ورودی پروانه پمپ فرایند کاویتاسیون در پمپ را شبیه‌سازی کرده و با استفاده از روش کوپل دو طرفه‌ی سیال با سازه، ارتعاشات به‌وجود آمده از این پدیده محاسبه می‌گردند. پس از آن ارتعاشات به‌وجود آمده ناشی از کاویتاسیون در پمپ توسط آنالیز طیفی در پمپ شبیه‌سازی شده و تنش‌های به‌وجود آمده محاسبه می‌گردند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Iversen HW, Rolling RE, Carlson JJ. “Volute pressure distribution, radial force on the impeller, and volute mixing losses of a radial flow centrifugal pump”. Journal of Engineering for Power, Vol.82, No.2, 1960, pp.36-43.

[2] Stepanoff, A.J., “Centrifugal and Axial Flow Pumps’’, Wiley, New York, 1957.

[3] Karrasik, I.J., Krutzsch, W.C., Fraser. W.H., and Messina J.P., “Pump Handbook’’ McGraw Hill, New York, 2003.

[4] Pedersen, Nicholas, Poul S. Larsen, and Christian B. Jacobsen. "Flow in a centrifugal pump impeller at design and off-design conditions—part I: particle image velocimetry (PIV) and laser Doppler velocimetry (LDV) measurements." Journal of Fluids Engineering Vol.125, no.1, 2003, pp.61-72.

[5] Al Hariri NH. ”The Stability Conditions of the Pump Structure Vibration”, Al-Khwarizmi Engineering Journal. Vol.8, No.2,  2012, pp.54-62.

[6] Rajendran,S.,and Purushothaman,K., “Analysis of a centrifugal Pump impeller using ANSYS- CFX’’, InternationalJournal of Engineering  Research &Technology (IJERT)”, May 2012, Vol.1, Issue 3.

[7] McNulty, P.J. and Pearsall, I.S., “Cavitation inception in pumps”, ASME Int. Symp. onCavitation  Inception, 1979, pp.163-170.

[8] YAMAMOTO K., “Instability in a cavitating centrifugal pump” JSME International Journal. Ser.2, Fluids engineering, heat transfer, power, combustion, thermophysical properties. Vol.34, No.1, 1991, pp.9-17.

]9[ نصیری، محمد رضا، " استفاده از پردازش سیگنال ارتعاشی در  پمپ های گریز از مرکز جهت شناسایی کاویتاسیون"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 1389.

]10[ طالبی، هادی، " تحلیل ارتعاشی پمپ سانتریفیوژ توسط نرم    افزار ANSYS و با استفاده از معیار استاندارد610 API "، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 1389.

]11[ خالقی، امیر جواد، " تشخیص وقوع کاویتاسیون در پمپ های گریز از مرکز  با تحلیل سیگنال های ارتعاشی بدنه پمپ"، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه تهران، 1387.