تمت مناقشة رسالة ماجستير في قسم الهندسة الميكانيكية بجامعة الموصل بعنوان "محاكاة للتكهف الانتقالي ثلاثية الابعاد في مضخات الطرد المركزي باستخدام ديناميكية الموائع الحسابية" للطالب هاني محمد صالح سلمان عبد الله في تمام الساعة التاسعة من يوم الخميس الموافق ٢٨ / ٧ /٢٠٢٢ وعلى قاعة الدراسات العليا.

تم تحليل خط الوسط للتصميم الأولي لمضخة الطرد المركزي، وإنشاء نموذج للمضخة ثلاثي الأبعاد باستخدام منحني (Bezier) متعدد الحدود الذي يربط المَعلمَات الهندسية الرئيسة للمدخل والمخرج التي تم الحصول عليها من حسابات طريقة تحليل خط الوسط وإنشاء شكل المحور والغطاء والريشة.

تساعد طريقة تصميم خط الوسط في معرفة خطوات التصميم وظروف التشغيل التي تشتمل على سرعة المُكرِه 2900 دورة في الدقيقة، وسعة تدفق المضخة 60 متر مكعب / ساعة، وارتفاع عمود السائل المجهَّز من قبل المضخة 39 متراً. ومِن ثَمَّ تم إجراء تحليل باستخدام ديناميكية الموائع الحسابية ثلاثية الأبعاد لدراسة بداية وتطور التكهّف في مُكرِه مضخة الطرد المركزي في ظل ظروف تشغيل متغيرة.

تمّ تخفيض الضغط الكلي للمدخل بمرور الوقت، من مقدار مساوٍ لقيمة الضغط الجوي إلى نقطة تطور التكهّف بالكامل في مُكرِه المضخة، إلى أن يتم حصول الانهيار في ارتفاع عمود السائل المجهَّز من قبل المضخة لقيمة قريبة من الصفر.

ولدراسة تأثير سرعة المُكرِه ومعدل تدفق المضخة على التكهّف تم تغيير سرعة المُكرِه من 2000 إلى 3500 دورة في الدقيقة، وكذلك تغيير معدل سرعة تدفق المضخة من 0.5 إلى 1.5 في ظل التخفيض التدريجي المستمر بمرور الوقت للضغط الكلي للمدخل.

أظهرت النتائج أن ارتفاع عمود السائل المجهّز من قبل المضخة والكفاءة الهيدروليكية التي تنبأت بها ديناميكية الموائع الحسابية أقل من تلك التي تم الحصول عليها عبر طريقة تحليل خط الوسط بسبب الخسائر الناجمة من السريان ثلاثي الأبعاد للمائع مثل التدفق العكسي والتدفق الدوّامي، فضلاً عن خسائر اللزوجة وتغير التدفق في الاتجاه الممتد للمُكرِه، وكشفت نتائج ديناميكية الموائع الحسابية عن ثلاث مراحل متميزة من تطور التكهّف في المضخة التي تخضع لانخفاضٍ في ضغط المدخل بمرور الوقت، تظهر المرحلة الأولى بداية التكهّف، وفيها لم يلاحظ تأثير على ارتفاع عمود السائل المجهز من قبل المضخة. وأظهرت المرحلة الثانية النمو السريع وانتشار التكهّف على طول جانب الشفط من الحافّة الامامية حتى الحافة الخلفية لريشة المُكرِه، وأخيراً المرحلة الثالثة والتي عندها مَلَئَ التكهّف المسافة بين الريشات وانخفاض عمود السائل المجهّز من قبل المضخة إلى قيمة قريبة من الصفر.

تُظهر معدلات تدفق الماء المختلفة للمضخة تأثيراً كبيراً على التكهّف في جميع المراحل، ويتسارع التكهّف في جميع المراحل مع زيادة معدل التدفّق للمضخة، ومع ذلك لم يتم العثور على تأثير كبير على تطور التكهّف من خلال تغيير سرعة المُكرِه، ويلاحظ ان التدفق للماء يسلك سلوكاً عاماً في طبيعة جريانه في المرحلة الاولى، ثم يتطور الى التدفق الدوّامي (الدوران) في المرحلة الثانية، والعودة إلى التدفق االانسيابي خلال المرحلة الثالثة بفضل إزاحة المزيد من التدفق بسبب الزيادة الهائلة في الحجم النوعي.

تالفت لجنة المناقشة من ا.م.د. عدنان محمد عبد الله رئيساً وعضوية كل من أ.م.د. عمر رافع محمد و م.د. ميسر ادريس إسماعيل والأستاذ المتمرس د. امير سلطان داؤد عضواً ومشرفاً اول و م.د. يونس محل نجم عضواً ومشرفاً ثانٍ. وبعدها تمت قراءة قرار لجنة المناقشة وتضمن قبول الرسالة مع منح الطالب درجة الماجستير. مبارك للطالب والقسم العلمي.

 

اقرأ ايضاً