Tek emişli iki çıkışlı santrifüj pompanın tasarımı, HAD yöntemi ile optimizasyonu ve deneysel incelenmesi

Anahtar kelimeler: Turbomakineler, Santrifüj Pompa, Tek emişli iki çıkışlı santrifüj pompa, Hesaplamalı akışkanlar dinamiği, HAD, CFD, Çok fazlı akış, Optimizasyon, Verim Sınaî alanda turbomakineler yaygın olarak kullanılmaktadır. Santrifüj pompalar, kapalı bir sistem içerisinde akışkanı basınçlandırarak hareketlendiren turbomakinelerdir. Akışkanı sisteme dâhil eden bir emiş ve akışkanı sistemden tahliye eden çoğunlukla bir ya da nadiren birden fazla çıkışa sahiptirler. Akışkanın farklı zamanlarda iki farklı çıkıştan tahliye edileceği durumlar için iki çark ve iki gövdeden oluşan özel pompalar mevcuttur. Bu çalışmada bunun yerine tek çark ve tek gövde ile akışkanın farklı zamanlarda iki farklı çıkıştan tahliye edilebileceği ve en düşük enerji sarfiyatı ile yüksek verimde çalışacak bir santrifüj pompa tasarlanacaktır. Öncelik olarak çeşitli tasarımlar göz önünde bulundurularak farklı tasarımların Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) ile çözümlemeleri gerçekleştirilmiştir. Çıkan çözümleme sonuçları doğrultusunda pompanın çarkı ve gövdesi geometrik olarak parametrik hâle getirilmiş ve giriş-çıkış verileri arasındaki ilişkiler saptanıp incelenmiştir. Bu bilgiler ışığında sayısal çözümlemeler temelli optimal pompa geometrileri ortaya çıkarılmıştır. Optimizasyon ile seçilmiş optimal pompalardan bazıları imâl edilmiş ve kurulu test düzeneği ile testleri gerçekleştirilip test verileri ile sayısal çözümleme verileri kıyaslanmıştır. Deney ile çözümleme verileri arasındaki ilişki gözlemlenip yorumlanmıştır. Bu çalışmalar sonucunda pompalama sistemi içindeki valf, yay vb. hareketli parçalara olan gereksinim ortadan kaldırılmış, pompa çarkının farklı zamanlarda iki farklı yönde döndürülüp iki farklı çıkıştan akışkanı tahliye edebilen bir pompanın çalışabileceği kanıtlanmış ve benzer pompalara model bir örnek oluşturularak bu konu ile ilgili daha farklı fikirlere önayak olunmuştur.