Radyal pompa çarklarındaki daima olmayan akışın deneysel incelenmesi

Abstract

RAD YAL POMPA ÇARKLARINDAKİ DAİMİ OLMAYAN AKIŞIN DENEYSEL İNCELENMESİ ÖZET Bu çalışmada, santrifüj pompanın en önemli elemanlarından biri olan çarktaki daimi olmayan akış deneysel olarak incelenmiştir. Deneylerde kullanılan çark, özel bir deney tesisatında denenmiştir. Burada yapılan deneylerde akışkan olarak hava kullanılmıştır. Deney tesisatında salyangoz, difuzör gibi pompanın diğer elemanları, bu elemanlar ile çarkın etkileşiminin olmasının istenmemesi nedeniyle yer almamaktadır. Deneylerde kullanılan çark yanak kısmı kaldırılmış açık bir radyal pompa çarkıdır. Çalışmada öncelikle çark çıkışında uniform akış koşullarının olduğu durumda ölçümler gerçekleştirilmiştir. Çalışmanın ana amacı, çark çıkışma duran sabit bir engel yerleştirerek, çark etrafında uniform olmayan akış koşullarının yaratılması ve bu şekilde oluşturulan rahatsızlığın çark çıkışından girişine doğru ne şekilde ilerlediğinin incelenmesidir. İlk bölümde radyal pompa, çark, salyangoz ve difuzör gibi elemanlarla ilgili genel bilgiler verilmiştir. ikinci bölümde konu ile ilgili olarak daha önce yapılmış çalışmaların özetlendiği literatür taraması sunulmuştur. Üçüncü bölümde deneylerin yapıldığı deney düzeneği ve kullanılan ölçüm yöntemleri detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Deneyler kapsamında çark performansı belirlenmiş, basma yüksekliği ve çark çevresi statik basınç dağılımının değişimi de ölçülmüştür. Ayrıca zamana bağlı basınç ölçümleri de gerçekleştirilmiştir. Zamana bağlı basınç ölçümlerini gerçekleştirirken, farklı ölçme cihazları ile çeşitli denemeler yapılmıştır. Sonunda Validyne marka transdüserin ölçümler için en uygun olduğuna karar verilmiş ve bu cihaz kullanılarak 3000 dev/dak ile ölçümlere devam edilmiştir. Dördüncü ve beşinci bölümde, yapılan deneylerden elde edilen sonuçlar sıra ile gösterilmiş ve bu sonuçlar ayrı ayrı değerlendirilmiştir. Çark çıkışma konan sabit engelin çark çıkışındaki akış koşullarım değiştirdiği ve engelin etkisinin çark ortasına kadar ilerlediği bulunmuştur. xı

EXPERIMENTAL INVESTIGATION OF UNSTEADY FLOW TN RADIAL PUMP IMPELLERS SUMMARY In this study, unsteady flow in the radial pump impeller that is one of the most important element of a centrifugal pump was investigated experimentally. The impeller used in the study was tested in the special test rig. Air was used as fluid for the experiments. In the test rig, other elements of a pump like volute and diffuser have not been used. Unshrouded impeller has been used in the study. In first step of the study, the measurements were performed with the uniform flow conditions at the exit of the impeller. The main goal of the study is to see how the pressure perturbations are moving inside the impeller. A non uniform flow condition at the exit of impeller was created by a fixed barrier at the exit of impeller. In the first chapter, general information is given about radial pumps, volute and diffuser. In the second chapter, literature survey is given which summarizes the previous studies which have been found in the literature. In the third chapter, detailed explanations were made about the test rig and measurement methods which have been used during the tests. Performance of the impeller has been designated, head and static pressure distribution around the impeller have been measured too. Also dynamic measurements have been made during the tests. For dynamic measurements different pressure transducers have been used to find the best one. It was seen that variable reluctance Validyne transducer was the best one for the measurements. Experiments were performed with Validyne transducer at 3000 rpm. In the fourth and fifth chapter, the results which are obtained from the experiments are shown and evaluated. The barrier which is located at the impeller exit changes the flow conditions at the exit of impeller and the disturbances propagate inside the impeller. xn