Rüzgar türbinlerinde kullanılan dış dişli pompalarda dişli modifikasyonlarının volümetrik verim ve kavitasyon üzerine etkisinin incelenmesi

Abstract

Yüksek kapasiteli rüzgar türbini sistemlerinde, sistem içerisindeki mekanizmaları tahrik edilmesi ve güç aktarım organlarının yağlanması amacıyla hidrolik pompalar kullanılmaktadır. Bu sistemlerde, birçok hidrolik sistemde olduğu gibi, maliyet avantajı ve çalışma performansı göz önüne alınarak dış dişli pompalar tercih edilmektedir. Dış dişli pompalar; karşılıklı çalışan iki dişli emmiş kısmından, dişleri arasına aldığı akışkanı karşı tarafa taşıyarak çalışmaktadır. Bu çalışmada, dişli pompada kullanılabilecek farklı basınç açısı değerlerine sahip dişli profillerinde yapılan ufak modifikasyonların akış üzerine etkisi, sayısal olarak incelenmiştir. Sayısal analizde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yaklaşımı kullanılarak, pompanın dinamik çalışma ortamı dinamik ağ yapısı ile modellenmiş ve zamana bağlı akış durumunda en düşük basınç değerleri ve toplam verim hesaplanıp, kavitasyon oluşma durumları gözlemlenmiştir. Hesaplanan volümetrik verim değerlerinin karşılaştırılması neticesinde basınç açısındaki artışın volümetrik verimi artırdığı gözlemlenmiştir ve en yüksek hacimsel debi, basınç açısı en yüksek olan 27,5º basınç açısı değerine sahip profil için gerçekleşmiştir. Anahtar Kelimeler: Dış Dişli Pompa, Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği, Kavitasyon, Volümetrik Verim

In the system of high capacity wing turbine, hydrolic pumps is used for stimulating mechanizms of the system and for lubricating parts of power transmission. As in the other hydrolic systems, in this systems, using of external gear pumps is prefered to consider advataces of costs an working performence. Gear pumps work by taking liquid between their teeth from the suction side and transfering this liquid to the pumping side. In this study, gear modification perfects on the flow characteristics with different pressure angle examined numerically. At numerical analysis, using approach of Computational Fluid Dynamic (CFD) methods, dynamic working environment of pump is modeled and lowest pressure value and total yield evaluated in the situations of depend upon time. Also cavitation conditions is investigated. As a result of comparison of volumetric yield values, is seen that volumetric yield increase with increasing pressure angle. The highest volumetric flow rate was seen on gear profile that have highest pressure angle with 27,5°.Keywords: Cavitation, Computional Fluid Dynamics, External Gear Pump, Volumetric Efficiency