Solving structural vibration problems using operating deflection shape and finite element analysis

 

Solving structural vibration problems using operating deflection shape and finite element analysis

 

این مقاله آموزشی بر روی بحث ارتعاشات در پمپ های صنایع نیروگاهی، پالایشگاهی و آب رسانی تمرکز دارد. طی سالیان، سازندگان تجهیزات و بهره برداران مسایل مربوط به ارتعاشات تجهیزات را اغلب بر اساس تجربه خود حل می کردند. در تعمیرات امکان پیدا شدن دلیل و حل مساله ارتعاشات ناشی از نابالانسی و ناهمراستایی وجود دارد. ولیکن یافتن ارتعاشات ناشی از تشدید ناشی از فرکانس طبیعی یا تغییرات ناخواسته هندسی مانند ترک ها بسیار پیچیده تر می باشد. روش های سعی و خطا می توانند رویکردی زمان بر و پرهزینه برای حل اینگونه مسایل باشند. بنابراین از طریق آزمون ارتعاشی به همراه روش های دقیق تحلیل المان محدود می توان به ابزار قدرتمندی برای حل مشکلات ارتعاشی دست یافت. این مقاله نگاه عمیق و دقیق به اینکه چگونه ترکیب آزمون های میدانی و تحلیل های کامپیوتری می توانند موارد ارتعاشی را به صورتی اقتصادی و در زمانی مناسب حل کنند، ارایه می دهد.

Download Link:

Solving structural vibration problems using operating deflection shape and finite element analysis
حجم: 1.01 مگابایت

Centrifugal pump vibration caused by super synchronous shaft instability

Centrifugal pump vibration caused by super synchronous shaft instability

(Use of pump-out vanes to increase shaft instability)

ارتعاشات در پمپهای سانتریفوژ به علت ناپایداری ناشی از چند برابری فرکانسی محور

(استفاده از پره های پشت پروانه  برای افزایش پایداری محور)

در بسیاری موارد ارتعاشات پمپهای سانتریفوژ ناشی از پدیده همفرکانسی است. در این مقاله برای نشان دادن این موضوع، رهنمودهایی به منظور شناسایی و ارزیابی شدت آن ارائه شده است. با این وجود، پدیده های دیگری بجز همفرکانسی همانند باز چرخش، Stall، و ناپایداری محور میتواند باعث بروز ارتعاش شود. این نوع از ارتعاشات را با آسانی نمیتوان پایش کرد. مطلبی که در اینجا مورد بحث قرار گرفته است اندازه گیری در سایت و تحلیل داده ها با کامپیوتر است که برای بدست آوردن ارتعاشات ناشی از فرکانس چند برابر محور (super synchronous) در دو پمپ افقی دو طبقه و عمودی یک طبقه انجام شده است. 

دریافت فایل

Centrifugal pump vibration
حجم: 2.18 مگابایت

Pump vibration analysis for the amateur

Pump vibration analysis for the amateur

By William E. (ED) Nelson

Manager, Maintenance Services

Amoco Oil Company

TexasCity, Texas

تجزیه و تحلیل ارتعاشاتی پمپ برای مبتدیان

ارتعاشات پمپ به دلیل اینکه میتواند بر عملکرد مکانیکی و هیدرولیکی آن تاثیر نامطلوبی داشته باشد باید در حد قابل قبولی پایین نگهداشته شود. در این رابطه باید هزینه هایی که برای تعویض یا تعمیر قطعات پمپ و نیز از سرویس خارج شدن آن تحمیل میشود در تصمیم گیری برای اینکار مد نظر قرار گیرد. بنابراین تا جایی که امکان دارد باید عواملی که موجب ارتعاش در پمپ میگردد از جمله مشخصات طراحی و ساخت آن و نیز تاریخچه عملکرد آن در سرویس مد نظر قرار گیرد. اندازه گیری جزئیات و تحلیل مشخصات ارتعاشی پمپ و سیستم پمپاژ برای خطایابی مطمئن ضروریست. 

دریافت فایل 

Pump vibration analysis for the amateur
حجم: 187 کیلوبایت

Design of Pump Casings

Design of Pump Casings: Guidelines for a Systematic Evaluation of Centrifugal Pump Pressure Boundary Failure Modes and their Mechanisms

 

طراحی پوسته پمپ

دستورالعمل ارزیابی سیستماتیک شکست های محدود تحت فشار پمپ و مکانیزم های آن

 

- تصویر فوق مربوط به متن این مقاله می باشد.

در این نوشتار به تکنیک های طراحی پوسته پمپ ها پرداخته می شود. مابین این روش ها طراحی مقایسه صورت گرفته و پیچیده ترین آنها با جزییات شرح داده می شود.

Download Link:

Design of Pump Casings
حجم: 456 کیلوبایت

تشابه در پمپ ها

آشنایی با پمپ ها 

تشابه

تشابه هندسی (تیپ پمپ )

دو پمپ را که از نظر هندسی مشابه باشند، از یک تیپ می گویند. یعنی با ضرب کلیه اندازه های هندسی یک پمپ، در ضریبی ثابت به نام «ضریب تشابه» ، اندازه های هندسی یک پمپ دیگر بدست می آید، در این حالت زوایای پره ها تغییر نمی کند. کلیه پمپ هایی که از یک تیپ هستند، یک خانواده پمپ را تشکیل می دهند.

تشابه در کار

دو پمپ از یک تیپ هنگامی بطور مشابه کار می کنند که مثلث سرعتها در آنها در تمامی نقاط نظیر در چرخ مشابه باشد.

قوانین تشابه

در حالتی که دو پمپ کاملاً از نظر هندسی با یکدیگر مشابه باشند، بین آنها روابطی برقرار است که تشابه فرآیندها را در آنها توصیف می کند. این قوانین را می توان به صورت زیر تعریف کرد :

1-   دبی با تغییر سرعت دورانی تغییر می کند و با آن رابطة مستقیم دارد. (NaQ)

2-     ارتفاع با توان دوم سرعت دورانی تغییر می کند. (HaN²)

3-     قدرت داخلی جذب شده با توان سوم سرعت دورانی تغییر می کند. ((PaN³

هنگامی که مقادیر اولیه برای پمپ موجود باشند، از این قوانین می توان برای تخمین عملکرد پمپ در سرعت های دورانی مختلف و با قطرهای چرخ متفاوت، استفاده کرد.

دو حالت وجود دارد که می توان از این روابط استفاده کرد :

1-  سرعت دورانی را تغییر داد و قطر چرخ را ثابت نگه داشت. در این حالت راندمان ثابت می ماند ولی ارتفاع دبی و توان طبق قوانین تشابه تغییر می کند.

2-  قطر چرخ را تغییر داد و سرعت پمپ را ثابت نگه داشت. راندمان برای پمپ هایی که کاهش دهنده (Diffuser) دارند، در صورتی که کاهش قطر چرخ کمتر از 5 درصد قطر اصلی باشد، تغییر نمی کند. باید توجه شود در صورتی که کاهش قطر فاصله بین محیط چرخ و محفظه را تحت تأثیر قرار بدهد، راندمان پمپ تغییر خواهد کرد. (به خاطر تأثیری که این فاصله بر روی نشتی های داخلی دارد).

با توجه به آنچه که گفته شد روابط زیر را بر قرار می باشد :

چند مورد را به در به کار بردن روابط فوق باید در نظر داشت :

الف ) با افزایش سرعت دورانی دقت روابط کاهش می یابد، بنابراین بهتر است از روابط فوق برای زمانی که کاهش سرعت صورت می گیرد،‌استفاده شود.

ب) قوانین فوق بر ثابت بودن لزجت در مسیر حرکت درون چرخ دلالت دارند. و با افزایش لزجت دقت روابط کاهش می یابد.

ج) روابط فوق در پمپ های با سرعت مخصوص پایین تر، دقت بیشتری دارند.

د) اگر از قوانین فوق در پمپی استفاده می شود که قطر چرخ آن افزایش یافته، باید تأثیرات افزایش سرعت سیال را در سیستم لوله کشی بررسی کرد.

منابع:

 نوربخش,سیداحمد(1385)” پمپ وپمپاژ” چاپ نهم, انتشارات دانشگاه تهران.

نوربخش,سیداحمد(1378)” توربوماشین ها ” چاپ اول, انتشارات دانشگاه تهران.

Centrifugal Pump Handbook- Sulzer 3rd Edition

Centrifugal Pump Handbook- Sulzer 3^rd Edition

 

این کتاب یکی از مراجع مفید و با اهمیت در خصوص مسایل مربوط به طراحی، تست و عملکرد پمپ های سانتریفوژ می باشد که توسط شرکت Sulzer  که یکی از شرکت های پیشرو و نوآور در صنعت پمپ در جهان می باشد، تنظیم شده است.

Download Link:

Centrifugal Pump Handbook- Sulzer 3rd Edition
حجم: 7.74 مگابایت

Design and CFD Analysis of Centrifugal Pump

Design and CFD Analysis of Centrifugal Pump

Abstract— the purpose of this paper is to identify /observe and determine the pattern of velocity profile and pressure distribution by using CFD simulation program after the 3D design and modeling of the pump is made using Vista CPD. Basically, this paper revolves around the idea of investigating the effect and distribution of velocity profile and pressure within a pump having the following specification, Head = 20 m, Flow rate = 280 m3/hr, and RPM = 1450. 3D Navier–Stokes equations were solved using ANSYS CFX.

The standard k -e turbulence model was chosen for turbulence model. From the simulation results it was observed that the pressure increases gradually from impeller inlet to outlet. The static pressure on pressure side is evidently larger than that on suction side at the same impeller radius. In addition to this, it was observed that, the velocity increases from impeller inlet until it enters the volute casing. It then drops to a minimum value at outlet region.

 

Keywords— Centrifugal pump design, CFD Analysis, Simulation, ANSYS CFX, Vista CPD, pressure distribution, CFD-Tool.

Download Link:

Design and CFD Analysis of Centrifugal Pump
Size:786 KB