جناب آقای مهندس سلمان صارمیان دانشجوی دکتری دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه علم و صنعت ایران، از رساله خود با عنوان «بررسی عددی و تجربی برای انتخاب بهینه یک پمپ معکوس در سیستم فشارشکن شبکه توزیع آب» به راهنمایی جناب دکتر محمدحسن شجاعی فرد در تاریخ 1402/09/01 ساعت 12:30 دفاع می کنند.
اساتید داور داخلی: دکتر رضا تقوی زنوز / دکتر منصور علیزاده
اساتید داور خارجی: دکتر مسعود ضیاء بشرحق / دکتر میر بیوک احقاقی بناب
چکیده رساله:
با افزایشی تقاضای انرژی و همچنین مطرح شدن مباحث اقتصادی و زیست‌محیطی در همه کشورها دیدگاه‌ها نسبت به استفاده از منابع انرژی پاک حتی در مقیاس‌های کوچک با وجود هزینه بالاتر نسبت به نیروگاه‌های فسیلی تغییر کرده است. استفاده از شیرهای فشارشکن جهت کاهش فشار در مناطقی که افزایش فشار ناشی از اختلاف ارتفاع و توپوگرافی منطقه وجود دارد سبب اتلاف مقادیر زیادی انرژی می‌شود. سامانه فشارشکن نرم به عنوان یک فناوری بالقوه امکان تنظیم فشار و بازیابی انرژی در ایستگاه‌های فشارشکن را فراهم می‌کند. هزینه پایین ساخت و نگهداری، زمان کوتاه راه‌اندازی، ابعاد کوچک و امکان تولید برق در محل مصرف از ویژگی‌های منحصربه‌فرد سامانه فشارشکن نرم است که از پمپ معکوس (PAT) استفاده می‌کنند. در این مطالعه عملکرد یک پمپ معکوس سانتریفیوژ تک‌مرحله‌ای به عنوان مهمترین بخش سامانه فشارشکن نرم در آزمایشگاه مورد ارزیابی گرفته است. با توجه به عملکرد قابل قبول در محدوده کاری بررسی شده، در مرحله بعد اجرا و بهره‌برداری نیروگاه در شبکه توزیع آب شهری انجام شده است. تجزیه‌وتحلیل تغییرات ساعتی دبی در شبکه توزیع آب نشان می‌دهد که شرایط کاری پمپ معکوس به طور مکرر تغییر می‌کند و برای مدت طولانی در شرایط خارج از طراحی کار می‌کند. ازآنجایی‌که تجهیزاتی برای کنترل و هدایت سیال به پروانه وجود ندارد، انطباق مناسبی بین جریان ورودی و پروفیل تیغه وجود ندارد و تلفات در این شرایط افزایش و بازده کاهش می‌یابد. جهت بهبود عملکرد پمپ معکوس در محدوده عملکردی تأثیر اصلاح پارامترهای ضخامت، تعداد، عرض ورودی، زاویه ورودی، زاویه پیچش، انحنای پره و اضافه کردن پره‌های جداکننده در پروانه و همچنین تأثیر نوع و قطر در حلزونی به صورت عددی بررسی شده است. تحلیل آماری بر اساس روند ساعتی دبی برای تعیین ارزش نواحی کارکرد انجام شده است و انتخاب تغییرات بهینه ارتباط مستقیمی با زمان کارکرد در محدوده موردنظر دارد. در نهایت چهار هندسه با تغییر همزمان پارامترهای هندسی برای بهبود عملکرد پمپ معکوس در محدوده کاری به عنوان هندسه‌های پیشنهادی انتخاب شدند و نتایج حاکی از تمایل بیشتر سیال به پیروی از پروفیل پره و کاهش تلفات ناشی از جدایش جریان و تشکیل گردابه‌ها است همچنین محدوده کار با راندمان بالای پمپ معکوس و تولید توان به‌واسطه اصلاح هندسه افزایش یافته است.
کلمات کلیدی:
نیروگاه برق‌آبی میکرو، پمپ معکوس، بازیابی انرژی، شبکه توزیع آب، اصلاح هندسه پروانه.
