تاثیر جرم خروجی سیال در پمپ دنده‌ای

0 دیدگاه
جرم خروجی سیال در پمپ دنده ای

در ساختار پمپ دنده‌ای یک نمودار کانتور غلظت لحظه‌ای مقطعی معمولی را برای پمپ دنده‌ ای نشان می‌دهد که در آن از یک سیال ورودی تک افزودنی استفاده شده است.

گرمایش ویسکوز و VHTST نازک کننده حرارتی/برشی برای این مورد نادیده گرفته شد.
سایه سفید نشان دهنده هر چیزی است که ۶۰٪ بیشتر از غلظت جرم خروجی MFWAA است. مشکی، البته، نشان دهنده غلظت صفر افزودنی است. خطوط کانتور در بین این دو مقدار مقیاس‌بندی می‌شوند.
تک «رشته» افزودنی که از ورودی پایین می‌آید ۱۰۰٪ افزودنی است و ناحیه سفید محصور شده توسط طرح دنده به سادگی فضای خالی است. افزودنی ورودی COV ۳۰۰٪ است.

نمونه‌هایی از پدیده‌های جریان مورد بحث و مناطق شماره‌گذاری شده مرتبط در دو شکل بعدی به طور دلخواه عمدتاً با چرخ دنده سمت چپ مرتبط می‌شوند. توجه داشته باشید که چگونه رشته غنی از مواد افزودنی به ناحیه احاطه شده ۱ درست بالای ناحیه مش‌بندی چرخ دنده که منطقه احاطه شده ۴ است کشیده می‌شود.

فشار جریان خروجی

در بیشتر موارد، در طول چرخه حرکت چرخ دنده از ورودی تا تخلیه، نزدیک کف حفره بسته می‌شود.
ناحیه احاطه شده ۲ ناحیه نزدیک دیواره خالی از مواد افزودنی را مشخص می‌کند که با قطع شدن سیال فرآیند تغذیه شده با ورودی توسط دندانه‌های چرخ دنده از ورودی ایجاد می‌شود.

از آنجایی که نواحی متوالی سیال محدود به حفره در بالای خروجی پمپ در ناحیه احاطه شده ۳ ادغام می‌شوند، مواد غنی از افزودنی به دو ناحیه اصلی تقسیم می‌شوند.
برخی از مواد غنی از حفره به سمت دیواره‌های خروجی رانده می‌شوند، در حالی که اکثر مواد غنی به سمت هسته خروجی حرکت می‌کنند.

به نظر می‌رسد حرکت سیال ناشی از چرخ دنده، سطح سطحی را برای اختلاط فازی ایجاد می‌کند. مکانیسم‌های پیشنهادی برای مسئولیت این امر در متن آینده مورد بحث قرار گرفته است.
COV افزودنی خروجی TA که قبلاً برای انتشار عددی مورد انتظار تنظیم شده است برای این مورد ۴۵٪ است. شکل ۷ که بردارهای سرعت نرمال شده را برای یک میدان جریان لحظه‌ای معمولی نشان می‌دهد، به توضیح بیشتر آنچه باعث روند غلظت جرم می‌شود کمک می‌کند.

در اینجا، سایه سفید نشان دهنده هر سرعتی است که ۱۰٪ بیشتر از قدر سرعت چرخشی نوک آن است، و سیاه مربوط به سرعت صفر است.
هر برداری که از مرز یک سطح عبور می‌کند، به سادگی یک مصنوع از افزایش مقیاس طول بردارهای پس پردازش شده برای ایجاد بینش بصری آن‌ها است.

در طول چرخه چرخشی، قدر سرعت محلی اوج از ۱۵ برابر سرعت زاویه‌ای چرخ دنده در ناحیه مش‌بندی چرخ دنده که منطقه ۴ در شکل ۶ را احاطه کرده است، بیشتر می‌شود. همچنین در منطقه ۴، اوج میزان کرنش محلی بیش از ۴۰ برابر سرعت زاویه‌ای دنده تقسیم بر فاصله قطری جعبه دنده است.

تاثیر جرم خروجی سیال در پمپ دنده ای

شماتیک

مقدار متوسط ​​سطح پارامتر اختلاط مورد استفاده در ۴.۵ در مورد  پوسته حاضر ۰.۷۱ است، که نشان می‌دهد که جریان از جریان برشی ساده کشیده‌تر است.
سلول‌های اختلاط کوچک با حرکت شعاعی مایع به سمت داخل روی صورت دندان‌های رو به عقب و حرکت مایع به صورت شعاعی به سمت بیرون روی دندان‌های رو به جلو ایجاد می‌شوند.

سلول‌های اختلاط در نزدیکی کف حفره باقی می‌مانند و عمدتاً بدون تغییر در هر حفره دندان در طول فرآیند چرخش، به جز جایی که دندان‌ها مشبک می‌شوند.
در ناحیه مش بندی، سلول‌های اختلاط له شده و منحرف می‌شوند، اما هرگز به طور کامل خاموش نمی‌شوند زیرا همیشه فاصله شعاعی کافی وجود دارد. فاصله قطری محفظه دندان به مقدار کمی از مایع هر حفره اجازه می‌دهد تا «نشت نوک» را به هر ناحیه جاروب شده بعدی دنده نشت کند.

تشخیص آن در هر یک از خطوط آنی نشان داده شده در این مقاله دشوار است، اما جفت شدن سلول اختلاط و نشت نوک یک حرکت چرخشی معکوس در هر حفره ایجاد می‌کند و باعث افزایش سطح سطحی بین فازها می‌شود.

تاثیر جرم خروجی سیال در پمپ دنده ای

مناطق خالی از مواد افزودنی در نزدیکی دیوارها و مناطق غنی در نزدیکی کف تمایل دارند از طریق این حرکت مخلوط شوند، اما تبادل ضعیف است.
شعاع گسترده‌تر چرخش گردابی در کف احتمالاً به تبادل موثر این دو ماده کمک می‌کند.

تغییر طراحی در کانتور دندانه‌های چرخ دنده ممکن است اجازه دهد که حباب گردابی افزایش یابد.
نواحی راکد در سمت خروجی ناحیه توری چرخ دنده به صورت متناوب ایجاد می‌شوند، زیرا سیالات به صورت شعاعی به سمت خارج از دندانه‌های چرخ دنده متناوب حرکت می‌کنند و در حال استراحت هستند.

مناطق راکد مشابه در سمت ورودی که در ناحیه مش‌بندی نشان داده نشده است رخ می‌دهد.
لازم به ذکر است که در جایی که سیالات در نواحی راکد به طور مستقیم به هم می‌رسند، احتمالاً یک جزء سه بعدی در جریان وجود خواهد داشت. که در مطالعه دو بعدی دو بعدی نادیده گرفته شده است.

جریان‌های تزریق افزودنی چندگانه (مورد ۲). COV خروجی TA به طور چشمگیری از ۴۵٪ به ۵.۵٪ با معرفی چهار جریان ورودی دیگر از افزودنی خالص در سراسر ورودی کاهش می‌یابد، که منجر به ایجاد پنج رشته خوراک متمرکز با فاصله یکسان می‌شود.
این نزدیک به ۵٪ COV است که معمولاً در برنامه‌های میکسر استاتیک به دنبال آن است.

در اینجا، دوباره، اثرات VHTST نادیده گرفته می‌شوند. کل نرخ خوراک افزودنی ثابت نگه داشته می‌شود و COV ورودی دوباره ۳۰۰٪ است.
شکل ۸، همان مقیاس خاکستری شکل ۶، کانتورهای غلظت جرم نرمال شده آنی را روی سطح مقطع پمپ برای این مورد ارائه می‌دهد.

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 *