TY - JOUR ID - TI - Experimental and Numerical Study on Cavitation Effects in Centrifugal Pumps دراسـة عملية و عددية حـول تـأثيـر ظاهرة التكهف فـي المضخات النابذة AU - Ali Abdul Mohsin Hassan علي عبد المحسن حسن AU - Nabeel Ahmed Kamal نبيل أحمد كمال PY - 2014 VL - 20 IS - 2 SP - 73 EP - 86 JO - Journal of Engineering مجلة الهندسة SN - 17264073 25203339 AB - Experimental and numerical investigations of the centrifugal pump performance at non-cavitating and cavitating flow conditions were carried out in the present study. Experiments were performed by applying a vacuum to a closed-loop system to investigate the effects of the net positive suction head available (NPSHa), flow rate, water temperature and pump speed on the centrifugal pump performance. Accordingly, many of the important parameters concerning cavitation phenomenon were calculated. Also, the noise which is accompanied by cavitation was measured. Numerical analysis was implemented for two phase flow (the water and its vapor) using a 2-D simulation by ANSYS FLUENT software to investigate the internal flow of centrifugal pump under cavitating conditions. It was observed that with decreasing NPSHa, the values of the pump head, flow rate and efficiency initially remain constant, but with further reduction in NPSHa these parameters will decrease. Also, it was found that at 3% head drop the percentage drop of the flow rate is less than 2% whereas the percentage drop of the efficiency is greater than 3%. Numerically, it was noticed that the cavitation regions appear at the leading edge of suction side of the impeller blades which represents the lowest pressure area inside the computational domain of the centrifugal pump.

يتناول هذا البحث دراسة عملية وعددية لإداء مضخة نابذة عند ظروف الجريان غير المتكهف والمتكهف. التجارب العملية أجريت بطريقة تقليل الضغط الداخل الى المضخة بواسطة منظومة تفريغ الهواء، حيث تم دراسة تأثير تغيير قيم رفع السحب الصافي الموجب المتوفر (NPSHa) و معدل الجريان الحجمي و درجة حرارة الماء وسرعة المضخة على اداء المضخة النابذة وعليه عدة متغيرات مهمة تخص ظاهرة التكهف تم أحتسابها، وكذلك تم قياس مستوى الضوضاء المصاحبة لظاهرة التكهف. التحليل العددي لهذه الدراسة تضمن إجراء محاكاة ثنائية الأبعاد للجريان ثنائي الطور (للماء وبخاره) باستخدام حقيبة (ANSYS FLUENT) لتحري ظروف الجريان المتكهف داخل المضخة النابذة. النتائج العملية أظهرت أنه عند تقليل قيمة (NPSHa) فإن قيم رفع المضخة ومعدل الجريان والكفاءة تبقى ثابتة بشكل أولي، ولكن مع أستمرار تقليل قيمة (NPSHa) فإن هذه القيم سوف تنخفض. كذلك لوحظ أنه عند هبوط رفع المضخة بنسبة 3% فأن نسبة هبوط معدل الجريان تكون أقل من 2% في حين أن نسبة هبوط الكفاءة تكون أكثر من 3%. المحاكاة العددية أظهرت أن مناطق التكهف تظهر عند الحافات الأمامية لريش البشارة من جهة السحب حيث أنها تتشكل في المساحة الأقل ضغطا داخل المضخة. ER -