Tesisat Dergisi 195. Sayı (Mart 2012)

MAKALE 114 Tesisat Dergisi Sayı 195 - Mart 2012 Tablo 1. HAD Sonuçları Difüzör Debi (l/s) Basma Yük. (m) 1 400 3.45 2 400 3.2 3 400 3.65 kanadın arkasında ve göbeğe yakın bölgelerde ayrılmıştır. Akış çizgilerinden de görüldüğü gibi geri akış mevcuttur. İkinci difüzörde akışın bü- yük bir bölümü kanadın ön tarafından ayrılmış- tır. Buradan akışın kanada giriş açısının, kanat açısından daha büyük olduğu anlaşılmaktadır. Kanadın ön tarafındaki bu geri akışlar akışı bloke etmiştir bu yüzden verim ve basma yük- sekliği daha düşük çıkmıştır. Üçüncü difüzörde kanadın akış ile diğer iki tasarıma göre daha uyumlu olduğu görülmektedir. Kanat çıkışın- da diğerlerine göre daha düzgün bir akış söz konusudur. Akış çizgilerine bakıldığında kanat arkasında gözlemlenen akış bozuklukları bu di- füzörün de iyileştirilebileceğini göstermektedir. Bundan sonraki çalışmalarda bunun üzerinde durulacaktır. Tasarım noktasında (400 l/s’de) hesaplanan basma yüksekliği sonuçları Tablo 1 ’de verilmiştir. Şekil 9. Gerçek test ve analiz sonuçlarının karşılaştırması. Şekil 10. Üretimi yapılan pompanın çark ve difüzörü. mıştır. Oluşturulan bu çarkın istenen değerlerde çalışabilmesi için çarktan dönerek çıkan akışın düzeltilip yavaşlatılması için kullanılan difüzör- lerin tasarımı dikkatli yapılmalıdır. Üç difüzör ile yapılan karşılaştırmaların so- nucunda elde edilebilecek çıkarımlara göre, difüzörde hızın aniden yavaşlatılmaması ge- rektiği, difüzöre girişteki akışa uygun bir kanat geometrisinin teorik gerekliliği sayısal analizler ile de gözlenmiş ve bu parametrelerin verimi ve basma yüksekliği nasıl etkilediği incelenmiştir. HAD sonuçlarına göre, birinci difüzörde olduğu gibi çıkış alanın daha büyük olması, akışkanın çeperden kolay ayrılmasına ve dolayısıyla ka- yıpların daha büyük olmasına neden olmuştur. İkinci difüzörde çıkış alanı daha küçük fakat kanat giriş açısının küçük olması da akışın ka- nadı takip edememesine neden olmuştur. Bu durumda iki tasarımın birleştirilmesi ile oluş- turulan üçüncü difüzör en iyi çözüm olarak gö- rülmektedir. Üretilen pompanın test sonuçları ve HAD sonuçlarının en iyi verim noktasındaki değerlere göre karşılaştırması Şekil 9 ’da gös- terilmiştir. Analizi yapılarak tüm karakteristiği çıkarılan pompanın gerçek test sonuçları ile uyumu da görülebilir. Kaynaklar [1] Pflieiderer, C., Petermann, H. (1978) Akım makinaları. Çeviren Edis K., Tekin Y., İTÜ Makina Fakültesi Yayını, İstanbul. [2] Stepanoff , A. J.,(1957), Flow Pumps, Design and Application, John Wiley & Sons , Inc. [3] Lazarkiewicz, S., Troskolanski, A. T., (1965), Impeller Pumps, Pergamon Press [4] Gulich, J. F., (2008), Centrifugal Pumps, Springer Berlin Heidelberg, New York [5] CFdesign user’s guide version 2011 (2011) Blue Ridge Numerics , Inc. , Charlottesville. [6] Pfliderer, C. , (1960) ,Kreiselpumpen , Springer-Verlag [7] Sayers, A.T., (1990), Hydraulic and comp- ressible flow turbomachines, McGraw- Hill Book Company, London HAD sonuçlarına göre hesaplanan verim de- ğerlerine bakıldığında en düşük verim, akış problemlerinin en fazla olduğu ikinci difüzör ile yapılan analizlerde bulunmuştur. Birinci di- füzör ile yapılan analizlerde verim yak. % 6.7 daha fazladır. Bu durumda en iyi verim değe- ri, beklenildiği gibi üçüncü difüzör ile yapılan analizlerde çıkmıştır. Birinci difüzörden yak. % 4.9 daha fazla olan bu pompa üretilmiş gerçek testi yapılmıştır. 4. Sonuç Eksenel pompa tasarlanmış, iç akış çözümle- rinden elde edilen sonuçlarla tasarım geliştiril- miş ve prototip imali yapılarak gerçek testi ile performansı değerlendirilmiştir. Bu çalışmada tasarlanan çarka en uygun difüzörün seçilmesi için karşılaştırmalı analizler yapılmıştır. Eksenel çarkların tasarımı yapılırken ana ölçüle- re karar verildikten sonra, uygun kanat profilinin seçimi önemlidir. Seçilen profillerin ise amaca uygun sonuç vermesi büyük ölçüde l/t (kanat katılılığı) ve β ∞ açısına bağlıdır. Kanat yüklen- mesi ve tepki derecesi dikkate alınarak yapılan hesaplar ile ortaya çıkan değerlere uygun profil seçiminin ardından kanat konstrüksiyonu yapıl- Bu makale, 28-29-30 Nisan 2011 tarihleri ara- sında düzenlenen 7. Pompa-Vana Kongresi’nde bildiri olarak sunulmuştur.