1403/02/04
رفعت محمدی

رفعت محمدی

مرتبه علمی: دانشیار
ارکید: https://orcid.org/0000-0003-3675-4851
تحصیلات: دکترای تخصصی
اسکاپوس: 6601987496
دانشکده: دانشکده فنی مهندسی
نشانی: دانشگاه اراک، گروه مهندسی مکانیک
تلفن:

مشخصات پژوهش

عنوان
مدلسازی عددی پمپهای دیافراگمی تزریق با در نظر گرفتن برهمکنش سیال و سازه
نوع پژوهش
مقاله چاپ‌شده
کلیدواژه‌ها
پمپ‌های دیافراگمی، مدل‌سازی عددی، برهمکنش سیال و سازه، پمپ تزریق
سال 1401
مجله نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر
شناسه DOI
پژوهشگران رفعت محمدی ، عارفه ربیعی کرهرودی ، امیر احمدی

چکیده

در این مقاله عملکرد یک نمونه از پمپ‌های دیافراگمی تزریق که در سیستم‌های بودارکننده تزریقی ایستگاه‌های تقلیل فشار گاز ‌استفاده می‌شود، با در نظر گرفتن تاثیرات برهمکنش سیال و سازه، شبیه‌سازی شده است. نتایج حاصل از شبیه‌سازی با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شده و حداکثر خطای محاسبه دبی پمپ، 16 درصد به‌دست آمده است. شبیه‌سازی عملکرد پمپ دیافراگمی مورد مطالعه در نوسان دیافراگم با دوره تناوب یک ثانیه و سه دامنه حرکت 8/0 و 5/0 و 2/0 میلی‌متر، نشان می‌دهد که با افزایش دامنه نوسان دیافراگم، سرعت سیال و دبی سیال خروجی از پمپ افزایش می‌یابد. به‌طوریکه میزان دبی متوسط خروجی پمپ در دامنه‌های مذکور به ترتیب برابر با 002/0، 0013/0 و 0005/0 کیلوگرم بر ثانیه است. البته با افزایش دامنه نوسان دیافراگم از 2/0 به 8/0 میلی‌متر، مقدار تنش حداکثر اعمالی به دیافراگم نیز از 2/32 به 2/92 مگاپاسکال افزایش می‌یابد (معادل 208 درصد). همچنین تاثیر فرکانس نوسان دیافراگم بر عملکرد پمپ بررسی شده و نتایج نشان می‌دهد که دبی پمپ نسبت مستقیم و خطی با فرکانس نوسان دیافراگم دارد، در صورتیکه تنش اعمالی بر دیافراگم وابسته به فرکانس نیست و در نسبت‌های یکسانی از دوره تناوب، تنش تقریبا ثابت است. بر اساس نتایج به‌دست آمده اگر به جای آنکه پمپ در دامنه حرکت دیافراگم 8/0 میلی‌متر و فرکانس 1 هرتز کارکند، دامنه حرکت دیافراگم بر روی 5/0 میلی‌متر و فرکانس 6/1 هرتز تنظیم شود، مقدار دبی پمپ دقیقاً یکسان خواهد بود، در حالیکه مقدار تنش حداکثر در دیافراگم حدود 30 درصد کاهش یافته و احتمال آسیب آن کمتر می‌شود.