ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ.



Benzer belgeler
Mekanik Karıştırıcıların Hesaplamalı Akışkanlar Mekaniği ile Sayısal Modellenmesi

BİR OFİS İÇİN TERMAL KONFOR ANALİZİNİN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ YÖNTEMİ İLE MODELLENMESİ VE SAYISAL ÇÖZÜMÜ

RADYATÖR FAN TASARIMI. Ahmet Açıkgöz, Mustafa Ö. Gelişli, Emre Öztürk. ANOVA Mühendislik.

İNSANSIZ HAVA ARACI PERVANELERİNİN TASARIM, ANALİZ VE TEST YETENEKLERİNİN GELİŞTİRİLMESİ

Onur KONURALP - Hakan ÖZKELEMCĐ / Layne Bowler Kahraman Albayrak / ODTÜ Ahmet Açıkgöz / ANOVA Mühendislik

HİDROLİK-PNÖMATİK. Prof. Dr. İrfan AY. Makina. Prof.Dr.İrfan AY. Arş.Gör.T.Kerem DEMİRCİOĞLU. Balıkesir

Numerical Investigation of the Effect of Needle Tilting Angle on Irrigant Flow Inside the Tooth Root Canal

DALGIÇ POMPA TASARIM VE ANALİZİ

SANTRİFÜJ FAN CFD ANALİZ SONUÇLARI FAN FİLTRE TEKNOLOJİLERİ-ÖRNEK ÇALIŞMA MAYIS 2015

Hidrostatik Güç İletimi. Vedat Temiz

İ çindekiler. xvii GİRİŞ 1 TEMEL AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ BERNOULLİ DENKLEMİ 68 AKIŞKANLAR STATİĞİ 32. xvii

Radyatör Arkalarına Yerleştirilen Yansıtıcı Yüzeylerin Radyatör Etkisi

Selçuk Üniversitesi. Mühendislik-Mimarlık Fakültesi. Kimya Mühendisliği Bölümü. Kimya Mühendisliği Laboratuvarı. Venturimetre Deney Föyü

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)

T.C. GAZİ ÜNİVERSİTESİ TEKNOLOJİ FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ AKIŞKANLAR MEKANİĞİ LABORATUVARI

AKIŞKANLAR MEKANİĞİ. Doç. Dr. Tahsin Engin. Sakarya Üniversitesi Makine Mühendisliği Bölümü

Bölüm 8: Borularda sürtünmeli Akış

RADYATÖR ARKALARINA YERLEŞTİRİLEN YANSITICI YÜZEYLERİN RADYATÖR ETKİNLİĞİNE ETKİSİ

DÜZ FLAPLI POZİTİF KAMBURA SAHİP NACA 4412 KANAT PROFİLİNİN AERODİNAMİK PERFORMANSININ BİLGİSAYAR DESTEKLİ ANALİZİ

OTOMOTİV ENDÜSTRİSİNDE HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ UYGULAMALARI

İçindekiler 1 GENEL KAVRAM ve TANIMLAR 2 TEMEL YASALAR ve KORUNUM DENKLEMLERİ vii

KLİMA SANTRALLERİNDEKİ BOŞ HÜCRELER İÇİN TASARLANAN BİR ANEMOSTAT TİP DİFÜZÖRÜN AKIŞ ANALİZİ

Yapısal Analiz Programı SAP2000 Bilgi Aktarımı ve Kullanımı. Doç.Dr. Bilge Doran

BURSA TEKNİK ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE LABORATUVAR DERSİ POMPA DENEYİ

YALOVA ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ ENERJİ SİSTEMLERİ MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ UYGULAMALI MÜHENDİSLİK MODELLEMESİ

T. C. GÜMÜŞHANE ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK VE DOĞA BİLİMLERİ FAKÜLTESİ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ DENEYLER 2

SOLIDWORKS SIMULATION EĞİTİMİ

Anlatım-sunum-laboratuar

SANTRİFÜJ POMPANIN KANATLI VE KANATSIZ DİFÜZÖRÜNDEKİ AKIŞIN SAYISAL İNCELENMESİ

2009 MÜFREDATI MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ / MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ EĞİTİM PLANI SINIF: 1 DÖNEM: GÜZ. Ders Kodu Dersin Adı T P K ECTS Ders Tipi

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNĠVERSĠTESĠ MÜHENDĠSLĠK FAKÜLTESĠ MAKĠNA MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ SANTRĠFÜJ POMPA DENEY FÖYÜ HAZIRLAYANLAR. Prof. Dr.

SANTRİFÜJ POMPA DENEYİ

Akışkanlar Mekaniği. Dr. Osman TURAN. Makine ve İmalat Mühendisliği.

P u, şekil kayıpları ise kanal şekline bağlı sürtünme katsayısı (k) ve ilgili dinamik basınç değerinden saptanır:

Tünel. Merdivenler. Tren. Makas bölgesi. Fan odası. İstasyon

KANATLI BORULU YOĞUŞTURUCULARDA İKİ-FAZLI AKIŞ BAĞINTILARININ ISIL KAPASİTE HESABINA

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

MAK-LAB017 HİDROLİK SERVO MEKANİZMALAR DENEYİ 1. DENEYİN AMACI 2. HİDROLİK SİSTEMLERDE KULLANILAN ENERJİ TÜRÜ

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

HİDROLİK SİSTEMLERİN TASARIMINDA PAKET PROGRAM VE HİDROLİK MODÜLLER KULLANILARAK KOLAY BENZETİM YAPILMASI

YAMUK KESİTLİ KANAL İÇERİSİNDE LAMİNER AKIŞTA HİDRODİNAMİK VE ISIL OLARAK GELİŞMEKTE OLAN ISI TRANSFERİ PROBLEMİNİN SAYISAL OLARAK İNCELENMESİ

MEKANİZMA TEKNİĞİ (1. Hafta)

RULMANLI VE KAYMALI YATAKLARDA SÜRTÜNME VE DİNAMİK DAVRANIŞ DENEY FÖYÜ

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

BÖLÜM 7. BİRİM SİSTEMLERİ VE BİRİM DÖNÜŞÜMLERİ

AKM 205 BÖLÜM 8 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

VENTURİMETRE DENEYİ 1. GİRİŞ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

GÜNEŞ ENERJİLİ SİSTEMLERDE KULLANILAN DEPOLARIN HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ İLE İNCELENMESİ

OTOMATİK KONTROL SİSTEMLERİ İŞARET AKIŞ DİYAGRAMLARI SIGNAL FLOW GRAPH

KARAKURT BARAJI DOLUSAVAK YAPISI HİDROLİK KARAKTERİSTİKLERİNİN 3-BOYUTLU SAYISAL ANALİZLERLE BELİRLENMESİ

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

KARIŞTIRICI TANKLARDA FARKLI KANAT YAPILARININ SAYISAL YÖNTEMLERLE İNCELENMESİ

REZA SHIRZAD REZAEI 1

AKM BÖLÜM 11 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ Doç.Dr. Ali Can Takinacı

Santrifüj Pompalar: MEKANİK ENERJİYİ, AKIŞKANDA KİNETİK ENERJİYE ÇEVİREN VE AKIŞKANLARI TRANSFER EDEN MAKİNALARDIR.

TAŞINIMIN FİZİKSEL MEKANİZMASI

IPC. Primer Darbeli Kırıcılar. Yüksek küçültme oranı, daha iyi performans. s e r i s i

BİLECİK ŞEYH EDEBALİ ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNE VE İMALAT MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD)

SAFE v7. Yazýlýmýn bir aylýk tam sürümlü CD-ROM unu ücretsiz isteyebilirsiniz.

Taşınım Olayları II MEMM2009 Akışkanlar Mekaniği ve Isı Transferi bahar yy. borularda sürtünmeli akış. Prof. Dr.

EŞANJÖR (ISI DEĞİŞTİRİCİSİ) DENEYİ FÖYÜ

TOP NAMLU AĞIZ BASKISI TASARIMININ HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ İLE İNCELENMESİ

RÜZGAR YÜKÜNÜN BİR TİCARİ ARAÇ SERVİS KAPISINA OLAN ETKİLERİNİN İNCELENMESİ

hesaplamali akiskanlar dinamigi

Ders Notları 3 Geçirimlilik Permeabilite

CASA CN 235 UÇAĞININ DIŞ AERODİNAMİK YÜKLERİNİN HESAPLANMASI

Taş, Yaman ve Kayran. Altan KAYRAN. ÖZET

SORULAR - ÇÖZÜMLER. NOT: Toplam 5 (beş) soru çözünüz. Sınav süresi 90 dakikadır. 1. Aşağıdaki çizelgede boş bırakılan yerleri doldurunuz. Çözüm.1.

BİR ASANSÖR KABİNİ SÜSPANSİYONU İÇİN DÜŞME ANALİZİ

HELSİM Projesinde İ.T.Ü. UUBF Katkıları ve Mevcut Yetenekler

Proses Tekniği 3.HAFTA YRD.DOÇ.DR. NEZAKET PARLAK

VANTİLATÖR DENEYİ. Pitot tüpü ile hız ve debi ölçümü; Vantilatör karakteristiklerinin devir sayısına göre değişimlerinin belirlenmesi

TÜMLEŞİK KANAT ELEMANI - HESAPLAMALI AKIŞKANLAR DİNAMİĞİ YÖNTEMİ İLE DİKEY RÜZGAR TÜRBİNİ PERFORMANSININ HESAPLANMASI

Boru İçi Akışlarda Basınç Kaybının Sayısal Hesabı

Bernoulli Denklemi, Basınç ve Hız Yükleri Borularda Piezometre ve Enerji Yükleri Venturi Deney Sistemi

ÇAPRAZ AKıŞLı RÜZGÂR TÜRBINI BAŞARıMıNıN İNCELENMESI

Key words: Double-glazed windows, triple-glazed windows, optimum air-layer thickness

Soru No Puan Program Çıktısı 3, ,8 3,10 1,10

YÜKSEK FROUDE SAYILARINDA ÇALIŞAN HİDROFOİLLER ÜZERİNDE SERBEST SU YÜZEYİ ETKİSİ ÖZET

Kalorifer Tesisatında Hidrolik Dengesizliğin Radyatör Debileri ve Isı Aktarımlarına Etkisi

Viskoz Sıvıların Santrifüj Pompalarla Basılması: ISO/TR Teknik Raporu Üzerine İnceleme

AKM 205 BÖLÜM 2 - UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ. Doç.Dr. Ali Can Takinacı Ar.Gör. Yük. Müh. Murat Özbulut

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ YANDAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

T.C. ERCİYES ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ ÇİFT ANADAL EĞİTİM-ÖĞRETİM PLANI

Vakum Teknolojisi * Prof. Dr. Ergun GÜLTEKİN. İstanbul Üniversitesi Fen Fakültesi

YARI EKSENEL SANTRİFÜJ POMPANIN HİDRODİNAMİK ANALİZİ VE TASARIMI

9.14 Burada u ile u r arasındaki açı ve v ile u θ arasındaki acının θ olduğu dikkate alınarak trigonometrik eşitliklerden; İfadeleri elde edilir.

YALIN PERVANE VE KANAL İÇİ PERVANE SİSTEMİNİN SAYISAL VE DENEYSEL OLARAK KARŞILAŞTIRILMASI

1.Sınıf / Güz Dönemi

Asenkron Motor Analizi

5. BORU HATLARI VE BORU BOYUTLARI

Prof. Dr. Olkan ÇUVALCI. Yrd. Doç. Dr. Hasan BAŞ. Öğr. Gör. Dr. Mustafa Sabri DUMAN. Prof. Dr. Orhan DURGUN. Prof. Dr.

ÇİFT CAMLI PENERELERDE ISI GEÇİŞİNİN İNCELENMESİ

ÖĞRENCI SINAV VE DİĞER FAALIYETLERININ YARIYIL SONU BAŞARI NOTUNA KATKISI

T.C. ONDOKUZ MAYIS ÜNİVERSİTESİ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ MAKİNA MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ

ATARDAMAR DARALMALARININ BASINÇ KAYBINA OLAN ETKİSİ THE EFFECT OF THE ARTERIAL STENOSES TO THE PRESSURE LOSS

SORU 1) ÇÖZÜM 1) UYGULAMALI AKIŞKANLAR MEKANİĞİ 1

Baraj Göleti Su Alma Yapısı Sayısal Modeli

Transkript:

ÇOK KADEMELİ POMPA PERFORMANSININ CFD YÖNTEMİYLE BELİRLENMESİ Ahmet AÇIKGÖZ Mustafa GELİŞLİ Emre ÖZTÜRK ANOVA MÜHENDİSLİK LTD. ŞTİ. KISA ÖZET Bu çalışmada dört kademeli bir pompanın performansı Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) yardımıyla belirlenmiştir. Pompa geometrisini temsil eden akış hacmi içinde 3 boyutlu, sıkıştırılamaz Navier-Stokes denklemleri Sonlu Hacimler Yöntemi kullanılarak çözülmüştür. Akış analizleri için FLUENT isimli HAD yazılımı kullanılmıştır. Pompa çarklarının dönüşü Moving Reference Frame yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Sonuçlar 2900 devir/dakika dönüş hızı ve 106 m basma yüksekliği için yapılmış deney sonuçlarıyla karşılaştırılmıştır. GİRİŞ Her üründe olduğu gibi turbomakinalarda da tasarlanan ürünün performansının henüz tasarım aşamasındayken bilinmesi büyük önem taşımaktadır. Bu sayede performansı düşüren etkenler tasarım aşamasında elemine edilerek optimum performansa sahip ürünler elde edilebilir. Bunun için her tasarımın istenilen performansı verip vermediği deneyler yardımıyla belirlenir ve eğer istenilen performans elde edilemiyorsa tasarım değişikliğine gidilir. Bu döngü istenilen performansı veren ürün elde edilinceye kadar devam eder. Ancak bu işlemler, her seferinde prototip üretme gerekliliği nedeniyle, zaman alıcı ve yüksek maliyetli olabilir. Ayrıca ürün belirlenen performansı sağlayamıyorsa performans kaybına neyin sebep olduğunu anlamak klasik deneylerde her zaman çok kolay olmayabilir. Bu durumda performans artımı için yapılması gereken değişikliklere karar vermek oldukça zorlaşır ve ister istemez bir deneme yanılma sürecine girilerek tasımın hem süresi uzar hem de maliyeti artar. HAD kullanarak ürün performansının belirlenmesi ise beraberinde bir takım avantajları da getirir. Bunlardan ilki ürün testi için prototip yapma zorunluluğunun ortadan kalkmasıdır. Tasarım tamamen bilgisayar ortamında yapılır ve test edilir, dolayısı ile prototip imali için bir yatırıma gerek kalmaz. Bunun yanında yapılan HAD analizleri sonucunda akış alanı tümüyle belirlendiğinden performansı kötü yönde etkileyen unsurlar rahatlıkla saptanıp yapılacak iyileştirmelere kolaylıkla karar verilebilir. Böylece deneme yanılma yöntemine nazaran çok daha kısa sürede nihai ürüne erişilebilir. Hatta akış alanındaki tüm detaylar incelenerek ürün performansının daha da artırılması sağlanabilir.

SAYISAL MODEL Pompanın gerçek geometrisini simüle edebilmek için sayısal ağ oluşturulurken, üretime yönelik hazırlanmış bir katı model baz alınmıştır. Bu katı model kullanılarak pompanın akış hacmi çıkarılmıştır. Şekil 1 de pompanın bir resmi görülmektedir. Bu resimde pompanın dış kısmına saydamlık verilmiştir. Şekil 1. Pompanın genel görünüşü. Sayısal ağ oluşturulurken her türlü geometri ile kolay bir şekilde çalışma imkanı sunan tetragonal elemanlar kullanılmıştır. Sayısal ağda toplam olarak 2.500.000 eleman bulunmaktadır. Sayısal ağ Şekil 2 de görülebilir. Akış hacmi ve sayısal ağ oluşturma işlemlerinin tamamı GAMBIT isimli program kullanılarak yapılmıştır

Şekil 2. Pompanın sayısal ağından bir görünüş ÇÖZÜCÜ AYARLARI Çözücü Ayarları : Pompanın analizi FLUENT isimli Sonlu Hacimler Yöntemini kullanan bir HAD programı ile yapılmıştır. FLUENT programı turbomakina uygulamalarında dönel eksen takımlarını kullanarak akış alanının çözülmesine imkan vermektedir. Akış alanı dönel eksen takımlarının kullanımına imkan vermek için 5 ayrı bölümden (çarkları temsil eden 4 bölüm ve modelin geri kalan kısmı için 1 bölüm) oluşturulmuştur. Modelde çarkları temsil eden bölgelerin dönüşü Moving Reference Frame yöntemi kullanılarak modellenmiştir. Taşınım terimler içeren tüm denklemler (x, y ve z momentum denklemleri, k denklemi ve ε denklemi ) daha hassas sonuç alabilmek için Second Order Upwind yöntemiyle ayrıklaştırılmıştır.

Malzemeler : Pompa analizinde akışkan olarak malzeme özellikleri aşağıda verilen su kullanılmıştır. Yoğunluk 998,2 kg/m 3 Viskozite 0,001003 kg/m.s Enerji denklemi hesaba katılmadığı için ve zamandan bağımsız bir çözüm yapıldığı için ısıl iletkenlik katsayısı ve ısı kapasitesi değerleri analizde kullanılmamıştır. Sınır Şartları : Giriş Pressure Inlet sınır tipi kullanılarak modellenmiştir. Bu sınırda 1 atmosferlik toplam basınç tanımlanmıştır. Türbülans yoğunluğu %5 ve hidrolik çapta pompa giriş ağzının çapı olarak alınmıştır. Çıkış Pressure Outlet sınır tipi kullanılarak modellenmiştir. Burada girilecek statik basınç değeri pompanın 106 m olarak bilinen basma yüksekliğinden hesaplanmıştır. Bu ise yaklaşık olarak 1037988 Pascal dır. Çarklara Moving Reference Frame yöntemi kullanılarak 2900 RPM dönme hızı verilmiştir. Ayrıca tüm duvarlara kaymama sınır şartı tanımlanmıştır. SONUÇLAR Analiz sonucunda pompa içerisindeki akış detayları elde edilmiştir. Aşağıda analiz sonrası elde edilen sonuçlardan bazı örnekler görülebilir. Şekil 3 rotorlar boyunca statik basınç değişimini göstermektedir. İki numaralı rotorun bir bölümündeki göreceli hız vektörleri ise Şekil 4 te görülebilir. Şekil 5 ise yine bir rotorun kanatları arasındaki akım çizgilerini göstermektedir.

Şekil 3. Rotorlar üzerindeki statik basınç dağılımı (Pa). Şekil 4. Rotor kanatları arasındaki hız vektörleri. Akıştaki bozulma açıkça görülebiliyor.vektörler hız büyüklüğüne göre renklendirilmiştir (m/s).

Şekil 5. Rotor kanatları arasındaki akım çizgileri. Akımdaki bozulma burada da oldukça açık Tablo 1 ise analiz sonuçlarıyla deney sonuçları karşılaştırmalı olarak göstermektedir. Tablodan da açıkça anlaşılabileceği gibi analiz sonuçlarıyla deney sonuçları birbirine oldukça yakındır Tablo 1. Analiz sonuçları ile deney sonuçlarının karşılaştırılması. SONUÇ Çok kademeli bir pompanın performansı FLUENT isimli bir HAD programı yardımıyla hesaplanmış ve elde edilen sonuçlar deneysel verilerle karşılaştırılmıştır. Deneysel veriler ile analiz sonuçlarının birbirlerine oldukça yakım olduğu saptanmıştır. Bu is bu tip bir pompanın performansının HAD yardımıyla isabetli bir şekilde hesaplanabileceğini gösterir. Kullanılan HAD yazılımı sadece genel değerleri (debi, verim) vermekle kalmamış ayrıca akış alanının detayını da çıkarmış ve performansa etki eden bölgelerin kolayca saptanmasına da olanak sağlamıştır.