بررسی فیگورهای دنده‌های پمپ دنده ای خارجی

0 دیدگاه
فیگورهای دنده‌های پمپ دنده ای خارجی

فیگورهای دنده‌های پمپ دنده‌ای خارجی یک شیار برای کاهش انتشار خطای موج بزرگ می‌باشد و معیارهای خاتمه چند شیار دنده یک مرتبه از تنظیمات پیش فرض برای فشار و کسر حجمی برای اطمینان از همگرایی عمیق جرم کاهش یافتند.

پله زمانی در ۰.۰۰۰۳ دور در هر گام زمانی ثابت شد. افزایش گام زمانی بالاتر از این باعث شد که الگوریتم تغییر شکل شیار دنده با شکست مواجه شود. بیست و پنج صافی در هر مرحله زمانی برای «صاف کردن» باقیمانده‌ها مورد نیاز بود.

برخی از عوامل کم آرامش به مقادیر بالاتر از مقدار پیش‌فرض افزایش یافتند تا کاهش باقی‌مانده را ترویج کنند.
مقادیر rms باقیمانده معمولاً سه مرتبه بزرگی در هر مرحله زمانی کاهش می‌یابد، با حداکثر مقدار rms در پایان یک مرحله زمانی از مرتبه ۱۰-۵. عدم تعادل جرم افزایشی، به معنای میانگین زمانی، نزدیک به صفر حفظ شد.

معمولاً به صورت لحظه‌ای از ± ۰.۵٪ تجاوز نمی‌کند. این مدل با نرخ اسمی ۰.۶ دور محاسباتی در روز از زمان CPU در یک ایستگاه کاری Dell Precision® ۴۵۰ اجرا شد. برای رسیدن به حالت شبه پایدار معمولاً سه تا چهار هفته و ۱۵ دور زمان لازم بود. شبه پایدار به عنوان نقطه‌ای تعریف شد که در آن آمار افزودنی خروجی در زمان ثابت شد. هنگامی که این اتفاق افتاد، میانگین گیری زمانی جمع آوری داده‌ها آغاز شد.

فیگورهای دنده های پمپ دنده ای خارجی

نتایج شبیه‌سازی

تست‌های انتشار عددی همانطور که در مورد هر «آزمایش» CFD انتظار می‌رود، یک بررسی سلامت عقل باید برای آزمایش روش انجام شود. از انتشار عددی نمی‌توان به طور کامل اجتناب کرد، اگرچه هر تلاش منطقی برای انجام این کار انجام شد.

یک کیس تست CFD با وضعیت ثابت ساخته شد که تا حدودی از شیار دنده برای کیس CFD پمپ دنده ای واقعی تقلید می‌کرد.
این شامل یک رشته متمرکز جریان خوراک افزودنی در خط مرکزی ورودی پمپ و یک سیال فرآیند نیوتنی بود.

توپولوژی، شکل و اندازه شیار دنده ورودی و خروجی دقیقاً با موارد CFD پمپ واقعی مطابقت داشت.
در ناحیه مثلثی، شیار دنده مانند شکل ۲ در داخل و اطراف طرح دندانه‌های دنده ساختگی منبسط و منقبض شد تا فرصت‌هایی برای انتشار عددی به منصه ظهور برسد. البته، هیچ بخش متحرکی در مورد آزمایش وجود نداشت و جریان مستقیماً از هر منطقه سلولی ادامه می‌یابد.

بر اساس بحث‌های موجود در متن کلاسیک پاتانکار ۱۴ و یافته‌های ثبت موج شوک ۱۵، انتظار می‌رود ناحیه مثلثی بیشترین اختلاط عددی را ارائه دهد.
علاوه بر این واقعیت که مورد آزمایشی در حالت حالت پایدار اجرا می‌شد، تمام تنظیمات حل‌کننده دیگر دقیقاً مشابه مواردی بود که در بخش‌های قبلی مورد بحث قرار گرفت.

دامنه محاسباتی برای این مورد آزمایشی مستقیم در شکل ۳ نشان داده شده است.
شکل ۴ نمایه‌های غلظت افزودنی را نشان می‌دهد که توسط میانگین غلظت افزودنی MFWAA با وزن جریان جرمی نرمال شده است. توجه داشته باشید که مشخصات غلظت افزودنی از یک موج مربعی به یک توزیع گاوسی به سادگی در نتیجه اختلاط عددی تغییر می‌کند.

باز هم، هیچ چرخ دنده متحرک یا سایر محرک‌های ترکیبی در این مورد وجود ندارد. به طور خاص، تمام انتشار در ناحیه مثلثی رخ داده است.

فیگورهای دنده های پمپ دنده ای خارجی

آزمایشات عددی

انتهای ناحیه ورودی چهار ضلعی با نمادهای مثلثی مشخص شده است، در حالی که ابتدای منطقه خروجی چهار ضلعی با نمادهای x شکل مشخص شده است.

با حرکت سیال در این مناطق، توزیع غلظت تغییر نمی‌کند. COV کلی از طریق منطقه مثلثی از ۳۵۰ برابر با ورودی به ۲۹۰ کاهش یافت. نویسنده از این نتیجه، به ویژه مسافت طی شده توسط مخلوط سیال از طریق منطقه مثلثی منتشر، راضی نبود.

بنابراین، یک مورد آزمایشی دیگر ساخته شد. در مورد آزمایشی جدید، مخلوط نیوتنی از مواد با یک جریان خوراک افزودنی منفرد باید در اطراف محیطی با اندازه فاصله مشابهی که در شبیه‌سازی پمپ دنده‌ای تجربه می‌شود، جریان داشته باشد.

ناحیه مثلثی از مثلث‌های بزرگ‌تری نسبت به اولین مورد آزمایشی به منظور تلاش برای به حداکثر رساندن اثرات ترکیب عددی تشکیل شده بود. شکل ۵ دومین شیار دنده محاسباتی محیطی-جریان مورد آزمایش را نشان می‌دهد.
نمایه غلظت فضایی خروجی از نظر شکل مشابه شکل ۴ بود و در اینجا تکرار نشده است.

با این حال، نمایه گسترده‌تر بود، که نشان دهنده سطح بالاتری از خروجی ترکیب عددی COV = ۲۴۰ است.
یکی دیگر از معیارهای اختلاط می‌تواند عرض در مورد خط مرکزی خروجی یک درصد معین منطقه انباشته شده در زیر منحنی غلظت فضایی باشد. اندازه گیری عرض حاصل به آستانه درصد خاصی که انتخاب شده است بستگی دارد.
بنابراین، تعدادی از آستانه مورد آزمایش قرار گرفتند. به طور کلی، عرض توزیع تقریباً دو برابر شد.

منطقه مثلثی در مورد آزمایش عددی اول و تقریباً سه برابر در مورد آزمایش عددی دوم است.
هنوز از این نتایج راضی نیستیم، زیرا آن‌ها لکه‌گیری گرادیان از طریق ایجاد/ تجمع سلولی و بالا رفتن مرتبه اول در زمان را در نظر نگرفتند، یک مورد آزمایشی سوم ساخته شد.
شیار دنده مشابه شکل ۵ بود، با این تفاوت که شامل مخلوط نیوتنی با یک جریان خوراک افزودنی منفرد بود که در اطراف یک استوانه مرکزی منفرد لنگر در مثلث جریان داشت.

0 پاسخ

دیدگاهتان را بنویسید

می خواهید در گفت و گو شرکت کنید؟
خیالتان راحت باشد :)

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *