Newtonian olmayan akışkanların santrifüj pompa performansı üzerine etkileri

Abstract

Endüstride kullanılan uygulamaların birçoğunda santrifüj pompalar Newtonian olmayan akışkanlarla birlikte kullanılmaktadırlar. Newtonian olmayan akışkanların santrifüj pompa karakteristikleri üzerine etkileri Newtonian akışkanlarınkine tam olarak benzemediğinden su ile test edilip tasarlanan santrifüj pompaların Newtonian olmayan akışkanlar için de analiz edilmesi gerekmektedir. Bu tezde Newtonian olmayan akışkanların düşük özgül hızlı birbirinden farklı iki santrifüj pompa performansı üzerine etkisi farklı rotor hızları ve debi değerlerinde nümerik olarak incelenmiştir. Pompalar temel tasarım parametreleri ile farklı kanat sayısı ve kanat çıkış açılarında bir optimizasyon geçekleştirilerek tasarlanmıştır. Pompa geometrisi, rotor hızı ve debi değişimiyle birlikte Newtonian olmayan akışkan viskozitesinin değiştiği ve bu durumdan santrifüj pompa performansının etkilendiği görülmüştür. 1. pompada en yüksek pompa basma yüksekliği su ile yapılan analizlerde elde edilirken, 2. pompada Newtonian olmayan akışkanlar su ile yapılanlara göre daha yüksek pompa basma yüksekliği vermiştir.

Centrifugal pumps are used with non-Newtonian fluids in many industrial applications. Since the effects of non-Newtonian fluids on the characteristics of centrifugal pumps are not exactly similar to Newtonian fluids, centrifugal pumps designed and tested with water should also be analyzed for non-Newtonian fluids. In this thesis, the effect of non-Newtonian fluids on the performance of two different centrifugal pumps designed low specific speed is investigated numerically at different rotor speeds and flow rates. The pumps are designed with basic design parameters and an optimization of different number of blade and outlet blade angle. It has been observed that non-Newtonian fluid viscosity changes with the change of pump geometry, rotor speed and flow rate and this affects the performance of the centrifugal pump. In pump 1, the highest pump head was obtained by analysis with water, whereas in pump 2, non-Newtonian fluids yielded higher pump head than in water.