Nghiên cứu vận tốc dòng chảy trong bánh công tác máy bơm bùn sử dụng phần mềm ansys

Khi nghiên cứu trường vận tốc của dòng chất lỏng trong bánh công tác máy bơm bùn ta có thể khái quát được các trường hợp khác nhau của dòng chất lỏng trong các điều kiện làm việc khác nhau của máy bơm bùn. Biết được các tác động của dòng chất lỏng tới bánh công tác và các chi tiết khác của máy bơm, chính vì thế ta có thể thay đổi các thông số, các điều kiện làm việc của bơm để nâng cao nâng suất và hiệu quả làm việc của bơm bùn.

Đồ án tốt nghiệp Ngành: Kỹ thuật khí Mục Lục LỜI MỞ ĐẦU: Error! Bookmark not defined CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BƠM LY TÂM VÀ BƠM BÙN 1.1 Tổng quan bơm ly tâm 1.1.1 Khái nệm, cấu tạo phân loại bơm ly tâm 1.1.2 Nguyên lý hoạt động phạm vi sử dụng .5 1.2 Bơm bùn chất lỏng vận chuyển 1.2.1 Bơm bùn ……………………………………………………………………… 1.2.2 Bùn tính chất bùn 1.2.3 Ứng dụng vận chuyển bùng máy bơm 12 1.2.4 Mơ hình tốn dịng chảy hai pha bánh cơng tác .13 1.3 Các nghiên cứu giới mơ dịng chất lỏng hai pha bơm bùn ly tâm 15 CHƯƠNG II: TÍNH TỐN THIẾT KẾ BÁNH CƠNG TÁC MÁY BƠM LY TÂM BƠM BÙN 19 2.1 Các thông số ban đầu .19 2.2 Tính tốn thiết kế bánh cơng tác máy bơm ly tâm bơm bùn 19 CHƯƠNG III: THỰC HIỆN MƠ PHỎNG DỊNG CHẤT LỎNG HAI PHA TRONG BÁNH CÔNG TÁC BƠM BÙN BẰNG PHẦN MỀM ANSYS .32 3.1 Giới thiệu mơ hình toán 32 3.2 Các phương trình tính tốn ANSYS 32 3.2.1 Phương trình liên tục 32 3.2.2 Phương trình động lượng 33 3.2.3 Phương trình lượng 34 3.2.4 Mơ hình chảy rối k-epsilon 34 i Đồ án tốt nghiệp 3.3 Ngành: Kỹ thuật khí Các bước thiết lập tốn mơ ANSYS 35 3.3.1 Thiết lập mơ hình 3D bánh công tác chia lưới 35 3.3.2 Thiết lập phần Setup - điều kiện biên cho tốn mơ 43 3.3.3 Thực bước Solution .51 3.3.4 Xử lý kết (Results) 53 CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO: Error! Bookmark not defined ii CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ BƠM LY TÂM VÀ BƠM BÙN 1.1 Tổng quan bơm ly tâm 1.1.1 Khái nệm, cấu tạo phân loại bơm ly tâm 1.1.1.1 Khái niệm bơm ly tâm Cách lâu xuất thiết bị thô sơ phục vụ cho nhu cầu tưới tiêu cho nông nghiệp, lấy nước cho sinh hoạt gầu với đối trọng kiểu cần vọt giếng, bánh xe nước có gắn gầu Và thời gian dài, người ta dùng bơm để hút nước, vận chuyển nước từ thấp lên cao để phục vụ cho nhu cầu họ Nhưng ngày với phát triển khoa học kỹ thuật phạm vi sử dụng bơm mở rộng nhiều Bơm khơng cịn vận chuyển nước mà sử dụng để vận chuyển dầu, quặng, hỗn hợp nhiều pha khác nhau… ngồi cịn sử dụng nhiều lĩnh vực khác dân dụng, nông nghiệp, cơng nghiệp hóa chất, dầu mỏ, tàu thủy … Đã có nhiều nghiên cứu định nghĩa bơm khác nhau, định nghĩa coi bơm là: “ Bơm loại máy thủy lực biến đổi động thành lượng để vận chuyển dòng chất lỏng lên cao, xa tạo nên áp suất cần thiết hệ thống truyền dẫn thủy lực.” “ Bơm ly tâm loại bơm cánh dẫn với dòng chất lỏng có hướng xa trục bơm” Năng lượng chủ yếu bơm động năng, áp Sự chuyển động động làm quay hệ thống bánh công tác làm dịch chuyển chất lỏng tiếp xúc với bánh công tác từ chuyển đổi lượng học động thành động dòng chất lỏng 1.1.1.2 Cấu tạo bơm ly tâm Xét sơ đồ kết cấu máy bơm ly tâm đơn giản hình 1.1 sau đây, ta thấy bơm ly tâm gồm có phận chủ yếu sau : SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC hình 1.1: sơ đồ cấu tạo máy bơm ly tâm (1 ,4– đĩa sau,2 – Trục,3 – Đĩa trước, – Cánh bánh công tác, – Buồng xoắn, – Ống hút, – Ống dẩy) - Bánh cơng tác: bánh cơng tác kết cấu có dạng cánh mở hồn tồn, mở phần cánh kín Bánh cơng tác lắp trục bơm với chi tiết khác cố định với trục tạo nên phần quay bơm gọi Rôto Bánh công tác đúc gang thép theo phương pháp đúc xác Các bề mặt cánh dẫn đĩa bánh cơng tác u cầu có độ nhẵn tương đối cao để giảm tổn thất Bánh công tác Rôto bơm phải cân tĩnh cân động để làm việc bánh cơng tác khơng cọ xát vào thân bơm hình 1.2: số loại bánh công tác máy bơm ly tâm - Trục bơm: thường chế tạo thép hợp kim đầu lắp với bánh công tác thông qua mối ghép then bulông, đầu lắp với trục động qua khớp nối Trục bánh công tác lắp trục tạo thành rôto bơm SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC - Bộ phận dẫn hướng vào: thường chế tạo liền với nắp bơm, loại bơm cấp ống dẫn dòng vào thường có dạng hình Vận tốc dịng chất lỏng tăng dần từ ống hút đến lối vào bơm đảm bảo cho vận tốc dòng chất lỏng phân bố đề theo tiết diện đối xứng qua trục trước lối vào bánh công tác Ở bơm nhiều cấp phận đẫn dịng vào có dạng xoắn - Bộ phận dẫn hướng ra: (buồng xoắn ốc) đúc gang có hình dạng tương đối phức tạp thiết kế có hình dạng phù hợp với đường dòng chất lỏng khỏi bánh cơng tác Buồng xoắn có nhiệm vụ dẫn chất lỏng sau khỏi bánh công tác vào ống đẩy cho tổn thất thủy lực nhỏ - Ống hút ống đẩy : Hai loại ống làm gang đúc, tơn hàn cao su có nhiệm vụ dẫn chất lỏng vào máy cho tổn thất sinh chuyển động dòng chất lỏng nhỏ 1.1.1.3 Phân loại bơm ly tâm ❖ Theo số bánh công tác lắp nối tiếp trục - Bơm ly tâm cấp: có bánh cơng tác lắp trục thơng thường có cột áp H ≤ 100m cột nước hình 1.3: bơm ly tâm cấp - Bơm ly tâm nhiều cấp có nhiều bánh công tác lắp nối tiếp trục, số cấp từ 2÷8 cấp Trong trường hợp đặc biệt lên tới 18 cấp Trong bơm ly tâm nhiều cấp dòng chất lỏng nối tiếp chuyển động qua tất bánh công tác Cột áp bơm tổng cột áp tất bánh công tác SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC hình 1.4 bơm ly tâm nhiều cấp ❖ Theo số dòng chất lỏng qua bánh công tác - Bơm ly tâm miệng hút: có dịng chất lỏng chảy qua bánh công tác - Bơm lý tâm hai miệng hút: hai dịng chát lỏng chảy qua bánh cơng tác Bánh cơng tác bơm hai miệng hút coi hai bánh công tác làm việc song song với lắp đối xứng với trục Lưu lượng bơm tổng lưu lượng bánh công tác, cột áp bơm cột áp bánh cơng tác Hình 1.5 bơm ly tâm miệng hút ❖ Phân loại theo cột áp - Bơm ly tâm cột áp thấp: H= (5÷40) m cột nước - Bơm ly tâm cột áp trung bình: H= (40÷200) m cột nước - Bơm ly tâm cột áp cao: H ≥ 200 m cột nước SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC ❖ phân loại theo lưu lượng - bơm ly tâm lưu lượng nhỏ - bơm ly tâm lưu lượng trung bình - bơm ly tâm lưu lượng lớn ❖ phân loại theo vị trí trục bơm - bơm trục ngang - bơm trục đứng Ngồi cách phân loại cịn nhiều cách phân loại khác theo kết cấu võ bơm, theo phương pháp nối trục, theo phương pháp dẫn dịng vào dẫn dịng khỏi bánh cơng tác, theo dạng chất lỏng vận chuyển… 1.1.2 Nguyên lý hoạt động phạm vi sử dụng Do bơm ly tâm loại bơm cánh dẫn nên có nguyên lý hoạt động bơm cánh dẫn Nguyên lý tác dụng máy bơm cánh dẫn tác dụng tương hỗ cánh dẫn với dòng chất lỏng chảy bao quanh cánh Khi bánh công tác quay, cánh dẫn tác động lên dòng chảy truyền cho dòng chảy Các phần tử chất lỏng bánh công tác ảnh hưởng lực ly tâm bị dồn từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy với áp suất cao hơn, trình gọi trình đẩy bơm Đồng thời lối vào bánh công tác tạo nên vùng chân không tác dụng áp suất bể chứa lớn áp suất lối vào bơm, chất lỏng bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút Đó q trình hút bơm Quá trình hút đẩy bơm trình liên tục tạo nên dòng chảy qua bơm Trong bánh cơng tác máy bơm, động dịng chất lỏng thay đổi lớn Ở phận dẫn dòng ra, phần động biến thành áp để hạn chế tổn thất dòng chất lỏng vận chuyển đường ống Trong bánh công tác bơm ly tâm, dòng chất lỏng chảy bao quanh cánh dẫn chuyển động ly tâm theo phương hướng kính lợi dụng cơng lực ly tâm bơm làm việc ổn định, bánh công tác chúng quay với vận tốc khơng đổi dịng chất lỏng máng dẫn bánh công tác buồng lưu thơng ln chuyển động ổn định Vì vận tốc quay bánh cơng tác tăng tới giá trị lớn SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC Máy bơm nói chung bơm ly tâm nói riêng có nhiều ứng dụng kinh tế quốc dân, nông nghiệp, công nghiệp đời sống Bơm ly tâm sử dụng rộng rãi công nghiệp đời sống hàng ngày có ưu điểm: chạy êm, lưu lượng điều hòa, vận tốc quay lớn, nối trục tiếp với động điện, loại bỏ cấu biên tay quay, xupap, bầu khí,… móng nhẹ khơng chiếm nhiều diện tích; điều chỉnh rộng rãi, rẻ tiền, vận hành đơn giản, cấu tạo không phức tạp, bơm chất lỏng đặc, hiệu suất cao,… Nhưng cịn nhược điểm như: phải có phận mồi nước, khơng nên tạo áp suất q at, hiệu suất bơm có cơng suất nhỏ không lớn lắm, suất phụ thuộc vào chiều cao H,… Máy bơm có nhiều loại khác nhau, chúng dùng để vận chuyển loại chất lỏng chất lỏng đặc, chất lỏng có độ nhớt lớn, chất lỏng nóng, chất lỏng dễ bay hơi…., kể hỗn hợp nước với chất rắn Trong loại bơm thì bơm ly tâm loại máy sử dụng phổ biến Trong công nghiệp, máy bơm ly tâm dùng để cấp nước cho nhu cầu kỹ thuật nhà máy cấp nước nồi nhà máy nhiệt điện, cấp nước cho hệ thống mát nhu cầu vệ sinh khu cơng nghiệp Máy bơm ly tâm cịn dùng công nghiệp khai thác mỏ xây dựng để hát hỗn hợp nước với đất vận chuyển hỗn hợp bùn quặng Trong công nghiệp dầu mỏ, máy bơm ly tâm dùng để hút dầu từ giếng vẩn chuyển sản phẩm dầu mỏ Ngày việc vận chuyển dầu mỏ theo đường ống sử dụng phổ biến với khoảng cách xa đến hàng nghìn km Thực tế tính tốn sử dụng cho thấy việc vận chuyển theo đường ống kinh tế nhiều so với phương tiện vẩn chuyển khác Do hiểu kinh tế cao việc vận chuyển theo đường ống nên người ta nghiên cứu sử dụng đường ống để vận chuyển loại nguyên liệu hạt rời hàng hóa khác Trong cơng nghiệp hóa chất, máy bơm ly tâm ứng dụng rộng rãi để vận chuyển dung dịch hóa chất axit, kiềm, muối … Trong cơng nghiệp đời sống, máy bơm ly tâm dùng để tười tiêu, cung cấp nhu cầu nước sinh hoạt… SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC 1.2 Bơm bùn chất lỏng vận chuyển 1.2.1 Bơm bùn Định nghĩa: Bơm hút bùn ly tâm loại bơm cánh dẫn dùng để vận chuyển hỗn hợp nước bùn đất Nó sử dụng nhà máy hút bùn dùng cơng tác nạo vét kênh mương Vì bơm bùn dùng để vận chuyển dòng chất lỏng pha có tính chất đặc thù riêng biệt nên bơm có đặc diểm riêng để đáp ứng yêu cầu vận hành sử dụng bao gồm: - Tất tiết diện lưu thông máng dẫn, bánh cơng tác phận dẫn dịng phải đảm bảo lưu thông đất đá tạp chất khác có kích thước định - Bơm phải có kết cấu cho chi tiết làm việc bị mài mịn nhất, hỗn hợp nhiều pha có tính mài mịn cao - Cần phải đảm bảo điều kiện thuận tiện sửa chữa thay phận bị mài mòn - Do điều kiện phải lưu thơng tạp chất có kích thước lớn qua bánh công tác, nên bánh công tác có số máng dẫn đủ rộng số bánh cơng tác từ đến cánh Các cánh phải có đủ độ bền độ dày để đảm bảo thời gian đến lúc phải thay cánh dài Trong kết cấu, cấu tạo bơm bùn phẩn quan trọng bánh cơng tác Vì phận luôn quay với tốc độ cao tiếp xúc trực tiếp với dịng chất lỏng nhiều pha có độ mài mịn cao có xuất hạt rắn có kích thước khác Bánh cơng tác quay để truyền động đến dung dịch bùn đẩy lên cao Một phần động chuyển thành lượng áp suất trước khỏi bánh công tác Và bánh công tác, cánh phận bánh cơng tác, cịn phận khác để bảo vệ, giữ cân cho cánh vận hành Thông thường, bơm bùn sử dụng 02 loại cánh cánh ráp cánh trơn Cánh ráp hiệu việc thay đổi lượng nên sử dụng hiệu suất trọng hàng đầu, với bánh cơng tác rộng thuận lợi Hạn chế cánh ráp phức tạp chế tạo bị mòn nhiều bơm dung dịch bùn có hạt thơ Vì vậy, bơm hạt thơ sử dụng cánh trơn SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC Độ dày cánh thường gây hạn chế cho tuổi thọ phận chống mài mịn Thơng thường, thực tế số cánh tối đa 5, sử dụng cho bánh công tác kim loại với đường kính 300 mm bánh cơng tác bọc cao su với đường kính 500 mm Đường kính cánh bánh cơng tác có liên quan mật thiết với Cánh rộng gây nhiều ma sát hiệu suất bắt đầu giảm gây tắc Kiểu bánh cơng tác Bơm Bùn khơng liên quan đến hình dạng kín hay hở, việc sử dụng bánh cơng tác định phương diện sản xuất loại ứng dụng - Bánh cơng tác kín: sử dụng dung dịch bùn có hạt thơ cho hiệu suất cao tuổi thọ chống mài mòn cao phải ý kiểm tra cỡ hạt tối đa Bánh cơng tác kín hiệu bánh cơng tác hở hạn chế rị rỉ “vịng quay ngắn” cánh Hiệu suất bị ảnh hưởng mài mịn Hạn chế: Bánh cơng tác kín dễ bị tắc bị hạt thơ cọ sát, hạt có kích thước lớn kích cỡ hạt tối đa Hiện tượng phổ biến với bánh công tác nhỏ - Bánh công tác nửa hở sử dụng để khắc phục hạn chế bánh cơng tác kín Bánh cơng tác nửa hở phụ thuộc vào đường kính bánh cơng tác, kích cỡ kết cấu chất rắn, khơng khí bị đẩy vào, độ nhớt cao, v.v Hạn chế: Hiệu suất thấp (khơng đáng kể) so bánh cơng tác kín - Bánh cơng tác lưu lượng xốy: sử dụng chất rắn to, mềm, chất liệu sợi để vận hành “nhẹ nhàng”, bơm hạt dễ vỡ, độ nhớt cao khí bị đẩy vào Bánh cơng tác lưu lượng xốy sử dụng có tắc bánh công tác bơm hạt dễ vỡ Hạn chế: Hiệu suất thấp (đáng kể) bánh cơng tác kín bánh cơng tác nửa hở Ngồi cịn có nhiều thành phần khác bánh công tác ảnh hưởng tới hiệu suất hoạt động bánh cơng tác như: - Đường kính bánh cơng tác: Đường kính bánh cơng tác ảnh hưởng đến lượng đẩy tốc độ Đường kính bánh cơng tác lớn lượng đẩy nhiều - Chiều rộng bánh công tác: Chiều rộng bánh công tác ảnh hưởng đến lưu lượng bơm tốc độ Chiều rộng bánh công tác lớn mà chạy chậm lưu lượng chiều rộng bánh công tác nhỏ mà chạy nhanh, điều quan trọng cánh nắp bảo vệ bánh công ảnh hưởng đến tốc độ So với bơm nước dựa vào SVTH: Nguyễn Đức Huy Lớp: 53M-TBTC Click đúp vào mục Setup để bắt đầu thiết lập toán điều kiện biên cho toán Bước 1: tạo vật liệu Sand mới: Nháy chuột phải vào Materials phía bên trái cửa sổ làm việc chọn insert > Material click lên biểu tượng hình, sau điền tên Sand vào mục name click OK Trong cửa sổ tạo vật liệu sand điền thông số: Trong mục Molar Mass ta nhập 60.0843(g/mol) Mục Density ta nhập 1600 (kg/m3) Mục Specifit Heat Capacity ta nhập 830 (J/kg.k ) Sau chọn Ok Bước 2: tạo dịng chất lỏng hai pha cho toán Trên cửa sổ làm việc ANSYS click chuột phải vào Flow Analysis1 > insert > Domain Điền tên R1 vào mục name sau chọn OK Xuất cửa sổ tạo dịng chất lỏng mới: mục Basic Settings: Click biểu tượng hình làm việc điền tên pha dòng chất lỏng Sand water Click chuột vào Sand: Tại mục Location chọn Passage mục Morphology phần Option chọn Dispersed Solid mục Mean Diameter điền kích thước trung bình hạt rắn mục Domain Motion phần option chọn Rotating điền tốc độ quay 1450 v/p mục Angulag Vetocity Click chuột vào water điền thơng số hình bên Sau chọn Apply để update liệu Trong phần Fluid Models: mục Tubulence chọn mơ hình tốn K-Epsilon Sau chọn Apply để update liệu chọn OK để đống cửa sổ làm việc Bước tạo điều kiện biên cho toán: Click chuột vào mục R1 vừa tạo, chọn insert > Boundary Đền tên dòng R1 inlet, R1 outlet, R1 wall Click đúp chuột vào phần R1 inlet để thiết lập điều kiện biên đầu vào cho toán: Trong phần Settings Basic mục Boundary Type chọn inlet Trong mục Location chọn INBlock INFLOW, mục Frame Type chọn Rotating Trong phần Boundaary Details: Mục Mass And Momentum chọn Normal Speed điền thông số vận tốc đầu vào cho tốn, thơng số lấy phần thiết kế đường nhân bánh công tác Trong phần Fluid Values click chọn sand mục Boundary Conditions điền tỉ lệ cát vào mục Volume Fration Và click chọn water điền tỷ lệ nước dịng pha Sau chọn apply để cập nhật liệu chọn OK để đóng cửa sổ làm việc Click đúp chuột vào phần R1 outlet để thiết lập điều kiện biên đầu cho toán: Trong phần Basic Settings: Mục Boudary Type chọn Opening Mục Location chọn Passage OUTFLOW chọn Rotating mục Frame Type Trong phần Boundary Details: Trong phần Mass And Momentum, chọn Opening Pres and Dim mục option điền giá trị áp suất vào mục Relative Pressure Sau đso nhấn Apply OK để update liệu Click đúp chuột vào R1 Wall để thiết lập điệu kiện biên cho toán: Trong phần Basic Settings: Chọn Wall mục Boundary Type; Chọn mục BLADE, INBlock HUB, Passage HUB, Passage SHROUD, INBlock SHROUD phần Location Trong phần Boundary Details chọn No Slip Wall Smoth Wall, sau nhấn Apply OK để update liệu Bước tạo mặt interface cho toán: Click chuột phải vào mục interfaces insert > chọn Domain Interface cửa sổ tạo interface xuất hiện: Trong mục Bassic Setting: Mục Domain (Filter) chọn R1 Mục Region List chọn INBlock PER tương tự phần interface sile chọn INBlock PER2: Lặp lại bước để tạo mặt chung thứ cho toán: sau nhấn apply OK để cập nhật liệu Bước thiết lập slover control cho toán: Click chuột vào mục slover control: Điền số bước nhảy lớn để hội tụ mục Max Iterations, tùy vào tốn để điền thơng số cho hợp lý Diền tiêu chuẩn hội tụ mục convergence Criteria: Nhấn apply ok để hoàn thành thiết lập toán 3.3.3 Thực bước Solution Sau hoàn thành xong phần setup điều kiện biên cho toán ta bước vào phần solution: từ hình làm việc ANSYS chọn solution để khởi chạy cửa sổ làm việc: Cửa sổ làm việc solution xuất hiện: Trong phần Run Definition: Chọn Platform MPI Local Parallel mục Run Mode Sau chọn Start Run để bắt đầu chạy tốn mơ Kết sau chạy chương trình xong 3.3.4 Xử lý kết (Results) Sau phần solution chạy xong, click đúp chuột vào phần Results hình làm việc ANSYS: Bước 1: tạo mặt phẳng vùng cần xem kết quả: Click chuột vào biểu tượng công cụ chọn plane, chọn mặt phẳng xy mục Method, chọn khoảng cách phù hợp mục Z, sau Apply để tạo mặt phẳng Bước 2: tạo contour mặt phẳng vừa tạo: Click chuột phải vào mục plane vừa tạo, chọn insert > contour để tạo contour Bước : Trong mục contou vừa tạo, chọn Pressure, water velocity, sand velocity mục Variable chọn Apply để kết : Hình 3.1 : Contour áp suất máy bơm bùn Hình 3.2 : Contour vận tốc nước máy bơm bùn Hình 3.3 vectơ vận tốc nước bánh công tác máy bơm bùn Hình 3.4 Contour vận tốc cát máy bơm bùn Hình 3.5 Vec tơ vận tốc vủa cát bánh công tác máy bơm bùn Nhìn kết áp suất bánh cơng tác ta thấy rằng, áp suất bánh công tác máy bơm biến thiên tăng dần từ sát trục bơm ngồi cánh bánh cơng tác Giá trị biến thiên từ - 82174,1 Pa đến 104240 Pa, điều phù hợp với đặc điểm máy bơm, cửa vào máy bơm có áp suất nhỏ nhận giá trị âm để tạo nên vùng chân khơng tác dụng áp suất bể chứa lớn áp suất lối vào bơm, chất lỏng bể hút liên tục bị đẩy vào bơm theo ống hút tạo nên trình hút bơm Ở trình đẩy bơm, phần tử chất lỏng bánh công tác ảnh hưởng lực ly tâm bị dồn từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy với áp suất cao tạo nên vùng áp cao phần bánh cơng tác Ngồi áp suất mặt trước bánh cơng tác cịn lớn mặt sau bánh cơng tác, điều hồn tồn với lý thuyết, giúp cho bánh cơng tác truyền lượng cho dòng chất lỏng Với giá trị áp suất thu từ kết có sai số 2,9% so với thông số đầu vào cho thấy kết mơ sát với tính tốn chấp nhận kết Về kết trường vận tốc nước ta thấy trường vận tốc nước bánh công tác bơm ly tâm phân bố tăng dần từ Vận tốc thấp vị trí tiếp xúc nước với đĩa sau bánh cơng tác có giá trị lớn điểm xa mặt trước cánh dẫn đạt giá trị 12,37 m/s Ngoài vận tốc mặt trước mặt sau cánh dẫn có phân bố khác Ở mặt trước cánh dẫn, vận tốc tăng dần từ trục bơm đến điểm xa cánh dẫn bánh công tác Ở mặt sau cánh dẫn vận tốc có thay đổi hơn, đặc biệt từ 1/3 cánh đến mép mặt sau cánh dẫn vận tốc gần không đổi Nguyên nhân cho không thay đổi dịng chảy bánh cơng tác dịng liên tục ngồi cịn có chênh lệch áp suất giừa mặt trước mặt sau cánh dẫn với thay đổi vận tốc nên tạo nên dịng xốy cục máng dẫn bánh cơng tác điều làm cho vận tốc mặt sau cánh dẫn có thay đổi vận tốc Tương tự nhìn vào kết trường vận tốc vủa cát cho thấy trường vận tốc cát giống trường vận tốc nước bánh công tác máy bơm bùn Vận tốc phân bố tăng dần từ ngoài, giá trị vận tốc lớn cát đạt 11,6 m/s lý việc dó cát hạt rời rạc có kích thước định, ngồi cát cịn có khối lượng riêng 1600 kg/m3 cao 1,6 lần so với nước ( khối lượng riêng nước đạt sấp sỉ 1000kg/m3) cát có vận tốc nhỏ so với vận tốc nước CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Q trình mơ trường vận tốc dịng chất lỏng hai pha bánh cơng tác máy bơm bùn CFX ANSYS thực qua bước: tính tốn thiết kế bánh cơng tác sử dụng VISTA CFD tích hợp ANSYS, dựng mơ hình 3D cho tốn mơ chia lưới cho mơ hình vừa tạo tên sở bánh cơng tác vừa thết kế, thực setup – tạo kiện biên điều kiện ràng buộc khác cho tốn mơ phỏng, thực solution – chạy giải mơ hình tốn với phần hình học điều kiện biên thiết lập phần trước, cuối thực xử lý kết Nhìn từ mục 3.3.4 Xử lý kết ta thấy rằng: trường vận tốc dòng chất lỏng hai pha bánh công tác máy bơm bùn đươc phân bố tăng dần giá trị từ lối vào đến lối bánh công tác kể pha nước pha cát Việc phân bổ thực nhờ lực tương hộ bánh công tác dịng chất lỏng Bánh cơng tác quay, cánh dẫn tác động lên dòng chất lỏng, truyền cho dòng chất lỏng Các phần tử chất lỏng bánh công tác ảnh hưởng lực ly tâm bị dồn từ ngoài, chuyển động theo máng dẫn vào ống đẩy với áp suất cao vận tốc lớn nhiều so với lối vào bánh cơng tác Việc có khác vận tốc nước cát có chênh lệch khối lượng riêng tính chất pha Cát hạt rắn rời rạc hòa lẫn nước với kích thước trung bình 70 μm thiết lập tốn, có khối lượng riêng 1600kg/m3 lớn nhiều so với khối lượng riêng nước nên có vận tốc thấp nước khỏi bánh công tác Việc phân bố áp suất vận tốc dòng chất lỏng mặt trước mặt sau cánh dẫn hoàn toàn khác Vận tốc mặt trước cánh dẫn tăng dần từ ngồi biên bánh cơng tác, mặt sau bánh cơng tác vận tốc lại có khác biệt thay đổi ngồi biên bánh cơng tác Ngun nhân có khác biệt có chênh lệch áp suất mặt trước mặt sau bánh công tác với thay đổi vận tốc tạo nên vịng xốy cục mặt sau bánh cơng tác nên vận tốc mặt sau có thay đổi ... cịn nghiên cứu biến đổi thông số khác áp suất, vận tốc ảnh hưởng đến dòng chảy bánh công bánh công tác Sự biến đổi áp suất từ đầu vào đến đầu bánh công tác dọc theo rãnh xoắn bánh công tác nghiên. .. xuống Để vận chuyển bùn bao gồm hạt thơ (kích thước lớn 70 micron) vận tốc trung bình phải lớn giá trị vận tốc giới hạn Vận tốc giới hạn gọi vận tốc tới hạn Khi vận tốc vận chuyển bùn nhỏ vận tốc. .. miệng hút: có dịng chất lỏng chảy qua bánh công tác - Bơm lý tâm hai miệng hút: hai dịng chát lỏng chảy qua bánh cơng tác Bánh cơng tác bơm hai miệng hút coi hai bánh công tác làm việc song song với