Tesisat Dergisi 239. Sayı (Kasım 2015)

MAKALE 122 Tesisat Dergisi Say× 239 - Kas×m 2015 Mehmet KAYA Standart Pompa ve Makina Sanayi Tic. A.û. POMPA-VANA DOSYASI 3.2 Kavitasyon Karakteristiùinin Nüme- rik Olarak úncelenmesi Pompalarda kavitasyonun nümerik olarak hesaplanmas×ndaki amaç kavitasyon baülang×c×n× (inception), kavitasyon kovu- ùu boyutunu ve kavitasyona baùl× basma yüksekliùi düüüüünü tahmin etmektir [1] . Pompalarda say×sal kavitasyon hesaplar×n× temel olarak 2 kategoride deùerlendirmek mümkündür. 1. Kavitasyon kovuùunun s×v×-buhar ara yüzünde önceden verilen h×z veya bas×nç koüullar×na ulaü×l×ncaya kadar yap×lan iteratif üekil deùiüiklikleri ve adaptasyonu ile ak×ü modelleme. Bu sistemde kavitasyon boüluùu iteratif olarak her ad×mda üekil deùiüikliùine uùrar. Çift faz modelleme gereùi du- yulmaz. Bu yönteme Interface Tracking – Arayüz izleme metodu denmektedir. 2. Ak×ü× çift fazl× olacak üekilde mo- delleme. Bö yönteme ise Interface Capturing – Arayüz hesaplama metodu denmektedir. 3.2.1. Tek Fazl× Ak×ü Modelleme ile Kavi- tasyon Hesaplama (Interface Tracking) Yöntemleri úlk yaklaü×mda s×v× buhar arayüzü kanat üzerindeki bas×nç daù×l×m× göz önüne al×na- rak bulunur. Kavitasyon kovuùu ve ana ak×m aras×nda bir baùlant× olmad×ù× ve baloncuk içerisinde ak×ü gerçekleümediùi varsa- y×mlar× yap×l×r [1] . Dupont [2] taraf×ndan geliütirilen algoritman×n ad×mlar× üöyledir; 1. Çark×n önündeki h×z daù×l×m×n× tam olarak hesaplayabilmek için emme hatt×ndaki ve emme hücresindeki ak×ü×n 3D NS çözümleri yap×l×r. 2. Giriü s×n×r üartlar× tan×mland×ktan sonra çark içerisinde 3D NS çözümleri yap×l×r. Pompalarda Kavitasyon ve Öngörme Yöntemleri - 2. Bölüm Kavitasyon; düüük bas×nçlara maruz kalan ak×ükan×n buhar faz×na geçmesine müteakiben buharlaüma bas×nc×n×n üzerindeki bas×nçlarda buhar faz×n×n yok olmas× sürecini ifade etmektedir. Kavitasyon bulutu oluüumu ile s×v×lar×n kaynamas× aras×nda bir analoji kurulabilirse de bu süreç ak×ükana ×s× iletimi ile deùil, bas×nç düüümünün bir sonucu olarak ortaya ç×kmaktad×r. Kavitasyon termodinamik bir hal deùiüimini ifade eder. S×v× fazdanbuhara ve bunun tersi yönde gerçekleüen bir kütle transferi sürecidir (buhar kabarc×ù× oluüumu ve patlamas×). Pompalar×n kavitasyonlu çal×üma durumunda hidrolik performans kayb× ve hidrodinamik - termodinamik sebeplerle oluüan kavitasyona baùl× karars×zl×klar ortaya ç×kmaktad×r. Bu çal×ümada kavitasyon parametreleri tan×mlanm×ü ve ilgili kavramlar aç×klanarak, kavitasyonlu çal×üma durumunda ortaya ç×kan çal×üma rejimleri verilmiü, kavitasyona etki eden unsurlar özetlenerek ortaya ç×kabilecek hasarlar×n üzerinde durulmuütur. Bununla beraber kavitasyonun öngörülebilmesi için kullan×lan yöntemler özetlenmiütir. Bu yöntemlerin baz×lar×; • Benzeüim kanunlar× (scaling laws) / benzer pompalarda NPSHR iliükileri • Termodinamik etkilerin öngörülmesi • Kavitasyon karakterini say×sal olarak hesaplama Bu makalenin 1. bölümü “1. Pompalarda Kavitasyonlu Çal×üma Rejimleri”, “2. Kavitasyon Parametreleri ve Terminoloji”, “3. Pompalarda Kavitasyonun Ön Görülmesi” baül×klar× ile 238. say×m×zda yay×nlanm×üt×r. Bu say×m×zdamakalenin kalan son bölümü“3.2. Kavitasyon Karakteristiùinin Numerik Olarak incelenmesi”, “3.2.1. Tek Fazl× Ak×ü Modelleme ile Kavitasyon Hesaplama Yöntemleri” ve “3.2.2. Çift Fazl× Ak×ü Modelleme úle Kavitasyon Hesaplama Yöntemleri” baül×klar× ile aüaù×da verilmiütir. ûekil17. Çark giriüinde ak×m çizgisi boyuncaoluüan bas×nç daù×l×m× ûekil 18. Kavitasyon kovuùunun boyutunu tahmin için kullan×lan baloncuk zarf× (tek fazl× çözümden)