Pompa Tasarımının Geliştirilmesinde Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiğinin Kullanılması

Abstract

Bilgisayar teknolojisindeki hızlı gelişmeler ve sağladığı kolaylıklar, ürün tasarım ve geliştirilmesinde yönelik hazırlanan bilgisayar yazılımların kullanılmasını kaçınılmaz hale getirmiştir. Hesaplamalı akışkanlar dinamiği (Computational Fluid Dynamics-CFD) yazılımları ise özellikle akışkan ve ısı transferi ile ilgili olan ürünlerin analizlerinin yapılmasına ve performansının sınanmasında kullanılmaktadır. Bu programlar kullanılarak, süreklilik, momentum ve enerji denklemleri bilgisayar ortamında sayısal olarak çözülmekte, sıcaklık ve akış ile ilgili verilere ulaşılmakta ve değişik parametrelerin dağılımlarının (örneğin hız, basınç, sıcaklık ve benzeri parametrelerin dağılımlarının) elde edilmesine olanak sağlamaktadır. Bu makalede, pompa tasarımı ve tasarlanan pompanın denetlenmesinde hesaplamalı akışkanlar dinamiğinin kullanılması ele alınmıştır. Pompa tasarımı safhasında, tasarımcıların en çok merak ettiği konu, tasarlanan pompadaki akışın formu ve akış ile ilgili veri (debi, basınç, tork, verim) değerleridir. Bu makalede, pompalardaki akış için geçerli olan süreklilik, momentum, türbülans denklemleri ve sınır koşulları ile ilgili özet bilgiler verilmekte, çözüm yöntemleri ve doğru çözümler elde edilebilmesi için dikkat edilmesi gereken hususlar üzerine durulmaktadır. Çözüm ağının oluşturulması, çözümün elde edilmesi safhasında karşılaşılan zorluklar ve edinilen tecrübeler aktarılmıştır.