رفعت محمدی

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.