نوع مدول چرخ دنده‌ها در دبی پمپ دنده ای چه تاثیری دارد؟

در طول مراحل ساخت پمپ دنده ای تمام عرضجناغ چرخ دنده در معرض پورت HP قرار می‌گیرد، که در آن تغییرات فشار ناشی از جریان‌های جانبی حداقل است. هنگامی که در مورد آزمایش ۱ اعمال می‌شود، شکل ۷ نشان می‌دهد که چگونه اندازه گیری فشار موقعیت داخلی و خارجی تصحیح شده با ۳۶۰ درجه چرخش دنده، به ویژه در مرحله HP، مطابقت گسترده‌ای دارند.
علاوه بر این، میانگین سطوح HP با اندازه گیری فشار جداگانه گرفته شده از پورت HP همبستگی دارد.
فشارهای اندازه گیری شده مطابق با p۲ از مدل است و برای پمپ آزمایشی پل V۲ را به HP در ۱۳۲ درجه می‌بندد و V۲ را به LP در ۱۳۸ درجه باز می‌کند. آب‌بندی نوک دندان بین V۱ و V۲ در ۱۳۲ درجه رخ می‌دهد.
ما در این نوشته در مورد نوع مدول چرخ دنده‌ها در دبی پمپ دنده ای و اثراتی که روی آن دارد توضیح خواهیم داد.

نوع مدول چرخ دنده‌ها در دبی پمپ دنده ای

شکل ۸ نتایج تصحیح شده تمام موارد آزمایش را برای محدوده ۳۵± درجه در حدود نقطه میانی چرخه مش‌بندی چرخ دنده (۱۳۵ درجه) نشان می‌دهد.
برای مرجع، (۱۰۰ درجه، ۱۳۵ درجه) با s= (-۰.۷۶، ۰.۵) مطابقت دارد (شکل ۲).
نتایج مشابهی برای هر شرایط آزمون به جز مورد آزمون ۵ که بدون داده‌های T۲ ناموفق است به دست آمد.
۴.۳ مقایسه داده‌های تحلیلی و اندازه‌گیری شده مدل ریاضی تعریف‌شده در بخش ۳ برای پیش‌بینی رفتار در شرایط بلوک آزمایشی به تفصیل در جدول ۱ مورد استفاده قرار گرفت.
برای ایجاد مدول حجم سوخت و ضرایب تخلیه در عبارات جریان معادلات (۱۱) و تعدادی تکرار لازم بود. (۱۲).
زمانی که فشار پیش‌بینی‌شده p۲ با اندازه‌گیری‌های فشار اصلاح‌شده در شکل ۸ همبستگی داشت، مقادیر مناسب در نظر گرفته شدند.

یک عامل مهم در دستیابی به پیش‌بینی‌هایی که با نتایج تجربی مطابقت داشت، لزوم کاهش مدول حجمی سیال به مقدار استثنایی پایین ۶.۹ مگاپاسکال بود، تا حباب‌های گاز و بخار را در نظر بگیرند.
شکل ۹ تأثیر مدول توده‌ای را بر فشار پیش بینی شده برای مورد آزمایشی ۴ نشان می‌دهد.
به ویژه، حساسیت ناحیه گذار بین فشار بالا و پایین (A) مشهود است. پیش‌بینی‌های فشار پایین نهایی (C)، نشان‌دهنده کاویتاسیون ناشی از پرکردن حجم ناکافی دندان است که با مقادیر بالاتر مدول حجیم کمی کاهش می‌یابد.
با این حال، فشار اوج (B) با افزایش مدول توده به شیوه‌ای برجسته‌تر کاهش می‌یابد.
مشخص شد که ضرایب دبی cd1 و cd2 تأثیر کمی بر مناطق A و C دارند، اگرچه فشارهای اوج در B کمی با افزایش ضرایب دبی کاهش یافت.
جدول ۲ پارامترهای ورودی مدل نهایی اتخاذ شده را خلاصه می‌کند و شکل ۱۰ پیش بینی‌های مربوطه را برای فشار p۲ نشان می‌دهد.
بنابراین فرآیند تطبیق بین مدل و نتایج تجربی بدون توسل به برنامه‌های آزمایشی اضافی مربوط به مخلوط سوخت-هوا و جریان‌های نشتی به دست آمده است.
بررسی دقیق‌تر در این زمینه بسیار مطلوب خواهد بود. با این حال، انجام آزمایش‌هایی از نوع بنیادی‌تر، که شرایطی مشابه شرایط یک پمپ واقعی را تقلید می‌کند، به‌ ویژه چالش‌برانگیز خواهد بود.
نویسندگان حاضر از چنین مطالعاتی که در ادبیات گزارش شده است آگاه نیستند.

طراحی مدول چرخ دنده

در حال حاضر ضرورت استفاده از مدول توده‌ای با اثربخشی پایین در هنگام وجود مخلوط سیال هوا مورد بحث قرار گرفته است. با فرض اینکه هوای آزاد تحت یک تغییر چند تروپیک قرار می‌گیرد، یک مدول توده‌ای موثر ممکن است از تداوم جریان بر اساس گامپس به دست آید. آزمایش‌های تجسم جریان بر روی یک پمپ دنده‌ای با همان طراحی که مدل‌سازی و آزمایش شده بود انجام شد.
شکل دندانه دنده نمونه‌ای است که برای موتورهای توربین گازی فن بزرگ غیر نظامی استفاده می‌شود.
تصاویر با استفاده از عکاسی بارق به دست آمدند و بنابراین تصویری به طور میانگین در تعدادی از چرخه‌های مش‌بندی ارائه می‌شود. شکل ۱۱ نتایجی را برای مش‌بندی دندان‌ها در موقعیت‌های مربوط به s=۰.۴۰ (۱۳۲°)، ۰.۵۰ (۱۳۵°) و ۰.۶۲ (۱۳۸°) نشان می‌دهد که برای سرعت زاویه‌ای چرخ دنده‌ها در ۴۰۰۰ r/min به دست آمده است.
فشار ورودی و خروجی برای این تست‌ها به ترتیب ۰.۲۱ مگاپاسکال و ۱.۱۲ مگاپاسکال بود.
شواهدی از کاویتاسیون در سیال دیده می‌شود که با حجم محبوس شده V۱ مدل مطابقت دارد.
آزمایش تجسم جریان انجام شده در طیف وسیعی از شرایط عملیاتی نشان داد که انتشار هوا به دلیل کاویتاسیون گردابی یک اتفاق رایج برای این طراحی پمپ دنده‌ای است که با مقادیر نسبتاً بالای هوا کار می‌کند.
این نشان می‌دهد که در طول بخش A از چرخه مشبک‌سازی (شکل ۹)، انتشار هوای فرضی به دلیل تولید گرداب‌های جریان در لبه ناحیه جریان HP صورت می‌گیرد.
با این حال، آزاد شدن هوا برای تمام مدت وجود مسیر جریان HP-به-LP رخ نمی‌دهد.
تجسم جریان همچنین نشان داد که در لحظه‌ای که ناحیه جریان HP به صفر می‌رسد، یعنی زمانی که جریان سیال از HP به LP که باعث ایجاد گرداب می‌شود، متوقف می‌شود، هوا دوباره در سوخت حل نمی‌شود.
این به ترکیبی از دو عامل نسبت داده می‌شود. توسط یک معادله دیفرانسیل مرتبه اول با ثابت زمانی که توسط درجه همزدگی دیکته می‌شود.