Pompaların tüm alan karakteristiklerinin deneysel ve nümerik yollarla elde edilmesi
Determination of complete pump characteristics by means of experimental and numerical methods
Yazar: AYHAN NAZMİ İLİKAN
Danışman: PROF. DR. ERKAN AYDER
İstanbul Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Isı-Akışkan Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Pompa karakteristikleri = Pump characteristics ; Pompa performansı = Pump performance ; Santrifüj pompalar = Centrifugal pumps ; Su darbeleri = Water hammers

Özet:
Pompalardaki yarım yüzyıllık gelişme ve ölçüm cihazları teknolojisindeki yenilikler göz önüne alınarak literatürde bulunan farklı özgül hızlara ait deneyleri tekrarlamak ve yeni özgül hızlar için tüm alan karakteristikleri verileri elde etmek amacıyla TÜBİTAK tarafından desteklenen bir proje yürütülmüştür. Bu çalışmada, ilgili projede deneyleri yapılan pompalardan santrifüj pompalara karşılık gelen üç özgül hızın tüm alan karakteristikleri deneysel yolla elde edilmiş ve sonuçlar nümerik bir çalışma ile kıyaslanmıştır. Özgül hızı nsq=20,4, nsq=32,5, nsq=55 olan santrifüj pompaların tüm alan karakteristikleri ölçülmüştür. Bu karakteristikler literatürde nsq=35 özgül hızına sahip bir santrifüj pompa için verilen karakteristikler ile karşılaştırılmaktadır. Çalışmanın ikinci adımında, söz konusu karakteristiklerin, sayısal akışkanlar dinamiğinin tekniklerini kullanarak ve pompa içindeki akış alanı hesaplanarak elde edilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla nsq=38,5 özgül hızlı bir pompa çarkının analizi yapılmıştır. Deneysel sonuçlar ile yapılan karşılaştırmalar, pompanın bazı çalışma bölgeleri için sayısal sonuçların büyük bir doğrulukla deneysel sonuçlar ile uyumlu olduğunu göstermektedir. Çark ve salyangoz içinde akış ayrılmalarının oluştuğu çalışma bölgelerinde ise sayısal yöntemler ile sonuç elde etmek, analizlerde yakınsama sağlanamadığı için mümkün olmamıştır.

Abstract:
By considering improvements of pumps during half a century and innovations in measurement techniques, a project supported by TUBITAK (The Scientific and Technological Research Council of Turkey) is performed to repeat experiments of complete characteristics of different specific speeds in the literature, and to obtain complete pump characteristics for new specific speeds. . In this study, complete characteristics for three different specific speed corresponding to centrifugal pump among the pumps tested in the project are obtained experimentally and the results are compared with a numerical study. The complete characteristics of three centrifugal pumps with a specific speed nsq=20,4, nsq=32,5, nsq=55 are obtained experimentally. These characteristics are compared with the complete characteristics of a centrifugal pump existing in the literature having a specific speed of nsq=35. Secondly, it is aimed to obtain the characteristics mentioned above, by determining the flow domain inside the pump with the help of CFD tools. For this purpose, a numerical analyze of the impeller having specific speed nsq=38,5 is performed. After the comparison with the results of experimental study, it is noted that for certain working zones, experimental results agree well with the CFD results. However, working zones where the separation occurs in the impeller and the volute, CFD results couldn?t be obtained because the convergence criteria could not be satisfied.