Hidrofor rotor tasarım parametrelerinin pompa performansına etkilerinin araştırılması

Günümüzde enerji kaynaklarının hızla tükenmesi, çevresel sorunları ve sürdürülebilirlik kaygılarını beraberinde getirmektedir. Bu kapsamda, gündelik yaşantıda yaygın olarak kullanılan pompaların enerji tüketimleri dikkat çekmektedir. Pompalarda performansı doğrudan etkileyen en kritik bileşenlerden biri çark (rotor) yapısıdır. Bu tez çalışmasında, performans artırmak amacıyla hidrofor pompa için yeni çark tasarımları gerçekleştirilmiştir. Çalışma kapsamında, 5 ila 8 arasında değişen ana kanat sayısının ve ara kanat ilavesinin (ana kanat boyunun %25, %50 ve %75 oranlarında) pompa çarkının verimine etkileri incelenmiştir. Bu çerçevede, ilk olarak 15 yeni çark tasarımı sunulmuş olup, yeni çark tasarımları ve mevcut çark için pompanın en verimli çalışma noktasında tekil çark simülasyonları gerçekleştirilmiştir. Ardından, en yüksek verim değerine sahip yeni tasarım çark ile mevcut çark, hidrofor pompaya ayrı ayrı entegre edilerek, pompa içindeki performansları karşılaştırmalı olarak incelenmiştir. Bu karşılaştırmalı simülasyonlar, deneysel verilerle doğrulanmış bir nümerik model kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Tekil çarklara ait nümerik simülasyonlar sonucunda, tüm tasarımlarda %75 ara kanat ilavesinin basma yüksekliği ve verimliliği iyileştirdiği görülmüştür. Ara kanat ilavesi ile en yüksek verimlilik değeri %95,43 ile 7 ana ve %75 ara kanatlı tasarımda elde edilmiştir. Bu yeni tasarım çarkın, mevcut çarka göre basma yüksekliğinde %18,15 ve verimde %1,38 artışa neden olduğu sonucuna varılmıştır. Pompa simülasyonlarında ise yeni tasarım çark basma yüksekliği açısından avantajlı sonuçlar sunarken verim değerinde mevcut çarka kıyasla düşüş gözlemlenmiştir. Bu durumun temel sebebinin çark-difüzör uyumu olduğu ve yeni çark tasarımlarının difüzör ile ele alınması gerektiği tespit edilmiştir.