RIGEN CODE
Codice di progetto e verifica per pompe rigenerative e soffianti a canali laterali
Da molto tempo Numerical è attiva nello sviluppo di procedure di calcolo per macchine a fluido. RIGEN CODE è lo strumento che i nostri ingegneri utilizzano quotidianamente per simulare pompe rigenerative e soffianti a canali laterali.
La sempre maggiore richiesta di macchine ad alta efficienza richiede strumenti di calcolo veloci ed affidabili per la stima delle prestazioni di pompe e ventilatori. I moderni software CFD sono strumenti preziosi per i progettisti di macchine a fluido ma richiedono importanti risorse di calcolo e competenze specialistiche.
Nel caso delle pompe o delle soffianti rigenerative questi aspetti sono ancora più importanti vista la particolare distribuzione del flusso che le caratterizza.
RIGEN CODE è stato sviluppato sulla base della teoria dello scambio della quantità di moto, inizialmente concepita da Wilson [1]. Come dimostrato da Senoo [2], tale teoria è compatibile sia con il modello basato sul miscelamento turbolento [3] sia con quello fondato sulla tensione tangenziale viscosa [4]; inoltre è in grado di spiegare la formazione del flusso circolatorio elicoidale e risulta più agevole, rispetto ai due citati, ai fini dell’implementazione in un codice di calcolo automatico. Il codice può essere utilizzato sia per la verifica sia per il progetto di una macchina rigenerativa poiché è in grado di:
Nei grafici sottostanti è ripotato un confronto tra i risultati di RIGENCODE e dati sperimentali su una soffiante rigenerativa a doppio canale con pale radiali [5].
RIFERIMENTI
[1] Wilson, W. A., Santalo, M. A., and Oelrich, J. A. A theory of the fluid dynamic mechanism of regenerative pumps. Trans. ASME, 1955, 77, 1303–1316.
[2] Senoo, Y. A comparison of regenerative pump theories supported by new performance data. Trans. ASME, 1956, 78, 1091–1102.
[3] Senoo, Y. Researches on the peripheral pump. Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyusku University, 3(10), July 1954, pp. 53–113.
[4] Iverson, H. W. Performance of the periphery pump. Trans. ASME, 1955, 77, 19–28.
[5] Yoo, I. S.; Park, M. R.; Chung, M. K. Improved momentum exchange theory for incompressible regenerative turbomachines. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 2005, 219.7: 567-581.
La sempre maggiore richiesta di macchine ad alta efficienza richiede strumenti di calcolo veloci ed affidabili per la stima delle prestazioni di pompe e ventilatori. I moderni software CFD sono strumenti preziosi per i progettisti di macchine a fluido ma richiedono importanti risorse di calcolo e competenze specialistiche.
Nel caso delle pompe o delle soffianti rigenerative questi aspetti sono ancora più importanti vista la particolare distribuzione del flusso che le caratterizza.
RIGEN CODE è stato sviluppato sulla base della teoria dello scambio della quantità di moto, inizialmente concepita da Wilson [1]. Come dimostrato da Senoo [2], tale teoria è compatibile sia con il modello basato sul miscelamento turbolento [3] sia con quello fondato sulla tensione tangenziale viscosa [4]; inoltre è in grado di spiegare la formazione del flusso circolatorio elicoidale e risulta più agevole, rispetto ai due citati, ai fini dell’implementazione in un codice di calcolo automatico. Il codice può essere utilizzato sia per la verifica sia per il progetto di una macchina rigenerativa poiché è in grado di:
- prevedere in maniera accurata le curve caratteristiche di efficienza, potenza e rapporto di compressione della macchina basandosi su modelli affidabili per la stima delle perdite e della deviazione dell’angolo del flusso;
- stimare la portata di leakage in funzione dei valori di gap assiali e radiali, determinanti per l’efficiente funzionamento delle tenute nella zona dello stripper;
- valutare le grandezze fluidodinamiche in funzione della coordinata tangenziale. Le distribuzioni circonferenziali sono utili al progettista per capire il comportamento del flusso dalla sezione di aspirazione a quella di mandata ed agire modificando localmente la configurazione geometrica;
- rappresentare la pala rotorica ed il canale anulare in forma parametrica. Variando tali parametri è possibile ottenere la configurazione geometrica ottima per le condizioni operative di interesse.
Nei grafici sottostanti è ripotato un confronto tra i risultati di RIGENCODE e dati sperimentali su una soffiante rigenerativa a doppio canale con pale radiali [5].
RIFERIMENTI
[1] Wilson, W. A., Santalo, M. A., and Oelrich, J. A. A theory of the fluid dynamic mechanism of regenerative pumps. Trans. ASME, 1955, 77, 1303–1316.
[2] Senoo, Y. A comparison of regenerative pump theories supported by new performance data. Trans. ASME, 1956, 78, 1091–1102.
[3] Senoo, Y. Researches on the peripheral pump. Reports of Research Institute for Applied Mechanics, Kyusku University, 3(10), July 1954, pp. 53–113.
[4] Iverson, H. W. Performance of the periphery pump. Trans. ASME, 1955, 77, 19–28.
[5] Yoo, I. S.; Park, M. R.; Chung, M. K. Improved momentum exchange theory for incompressible regenerative turbomachines. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 2005, 219.7: 567-581.
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