Ayrılabilir gövdeli, şaşırtmalı kanat dizilimine sahip çift emişli pompa tasarımı ve imali
Design and manufacturing of a double suction axially split single-stage centrifugal pump with staggered blades
Yazar: HIDIR YANKI KILIÇGEDİK
Danışman: DOÇ. DR. MUSTAFA TURHAN ÇOBAN
Ege Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering

Özet:
Tez çalışmasında hedeflenen şey; emme yeteneği iyi olan, ayrılabilir gövdeli ve şaşırtmalı kanat dizilimine sahip yüksek verimli bir su pompası tasarlamak ve imal etmektir. Bu tip pompaların çalışma ömrü, çark ve salyangoz etkileşiminin bir sonucu olan basınç dalgalanmalarının büyüklüğüne bağlıdır. Çift salyangozlu yapılar, radyal kuvvetlerin azaltılması amacıyla yıllarca başarıyla kullanılmıştır. Ancak, bu yöntem ciddi üretim problemlerini ve verim kayıplarını da beraberinde getirmektedir. Bu çalışmada çift emişli bir pompada radyal kuvvetlerin azaltılması için şaşırtmalı kanat dizilimi adı verilen yeni bir yaklaşımın kullanılması amaçlanmaktadır. Bu amaçla basınç, hız ve reaksiyon kuvvetleri gibi birkaç temel parametrenin karşılaştırmalı analizleri gerçekleştirilmiştir.

Tez çalışmasında, öncelikle literatürdeki ampirik ifadeler, boyutsuz sayılar ve birtakım boyut oranlarından faydalanılarak arzu edilen debi, basma yüksekliği ve devir sayıları için çark ve salyangoz ana boyutları belirlenmiştir. Geliştirilmiş olan pompa tasarım yazılımının kullanılmasıyla çark geometrisinin kavramsal tasarımı tamamlanmış ve ardından salyangoz geometrisi ve emiş gövdeleri tasarlanmıştır. Kavramsal tasarımı tamamlanan pompanın FLUENT yazılımı kullanılarak akış analizleri gerçekleştirilmiş ve performansta elde edilebilecek iyileştirmelerin saptanmasının ardından optimum verime sahip pompa geometrisi meydana getirilmiştir. Ardından imalatı gerçekleştirilen pompa, karakteristik eğrilerin elde edilmesi amacıyla bir sanayi kuruluşunun hidrolik deney standında test edilmiştir.

Abstract:
The aim of this thesis is; design and manufacture a high efficiency split case water pump having a good suction ability and staggered blade arrangement. The operating life of a centrifugal pump is affected by the magnitude of the radial forces. Fundamentally, these forces are due to pressure variations around the impeller periphery which is a result of the complex interaction of two main components; impeller and volute. There are several approaches in the literature for load reduction. Double volute pumps have been successfully used for years. However, this method involves serious manufacturing problems and efficiency losses. This paper aims at using the effectiveness of a new approach called staggered blade arrangement for the reduction of radial forces in a double suction pump. A comparative analysis is performed by judging several key parameters such as pressure, velocity and reaction forces.

In the thesis, the main dimensions of the impeller and volute were determined by use of the empirical expressions, dimensionless numbers and some dimension rations in the literature for the desired flow rate, head and rpm. Preliminary design of the impeller geometry was completed by using a pump design software which is developed for the purpose of this study and then the volute and suction bodies were designed. The flow analysis of the pump was performed using FLUENT software and the optimum pump geometry was created after dipping into some possible performance improvements. Finally, the pump was manufactured and tested on a hydraulic laboratory of a company to obtain and evaluate the characteristic curves.