Tesisat Dergisi 304. Sayı (Nisan 2021)

T esisat / Nisan 2021 71 tesisat.com.tr gidebilirler [2]. Pompa performans eğrisinden türbin perfor- mans eğrisinin elde edilmesi yaklaşımı yıllardan beri araş- tırma konusudur. Bu yaklaşım metotları mevcut pompanın özgül hızına, en verimli noktasındaki verime, debi ve basma yüksekliğine bağlıdır. İhtiyaç duyulan PT’nin performansı, Tablo 1’de verilen dönüşüm katsayıları kullanılarak pompa performansından tahmin edilir. Denklem (1) ile PT’nin debisi, Denklem (2) ile de yük değeri hesaplanır. Bu yöntemlerle yapılan tahminlerde %20’den fazla sapma olduğu Chapallaz [10] tarafından belir- tilmiştir. Dolayısıyla yapılacak yanlış seçimin para, zaman ve iş gücü kaybına yol açacağından dolayı daha keskin yöntemlere ihtiyaç vardır. Q t = k Q Q opt (1) H t = k H H opt (2) Bu çalışmada 3 adet farklı tipte ve farklı özgül hızda olan pompaların, PT performansları sayısal ve ampirik olarak incelenmiş, çıkan sonuçlar PT deneyleri ile karşılaştırılmıştır. Seçilen ve deneyi yapılan 3 adet PT’nin pompa modundaki özellikleri Tablo 2’de belirtilmiştir. 2. POMPA-TÜRBİN DENEYİ Türbin deneylerinde net düşü sağlamak için basınçlan- dırıcı bir pompaya ihtiyaç vardır. Aynı zamanda deney sıra- sında üretilecek olan elektriğin regülasyonunun yapılması gerekmektedir. Her üç adet PT’nin deney sistemi genel görünüşü Şekil 1’de verilmiştir. Deneylerde 450 m3 kapasitedeki atmosfere açık depodan alınan su, uygun bir pompa tarafından basınç- landırılarak testi yapılan PT’ye yönlendirilmiştir. PT giriş ve çıkış basınç değerleri kalibreli basınç transmitterleri ile, sis- temden geçen akışkanın debisi kalibreli manyetik debimetre ile, türbin jeneratör grubundan elde edilen elektriksel güç değerleri kalibreli güç analizörleri ile online olarak ölçülüp tüm dijital veriler merkezi bir veri toplama sisteminde top- lanmıştır. 3. POMPA-TÜRBİNİN SAYISAL ANALİZİ Bu bölümde önce akış hacmi ve sayısal ağ tabakasının oluşturulması hakkında bilgiler verilecektir. Sonra her PT için optimum debide hız ve basınç dağılımları gösterilecektir. 3.1 Akış Hacminin Ve Sayısal Ağ Tabakasının Oluşturulması PT HAD uygulamasını gerçekleştirebilmek için izlenen modelleme aşamaları basitçe şöyle özetlenebilir; çalışma 3 boyutlu olarak yapılacaksa ilk aşamada PT’nin katı modeli oluşturulur. Katı model oluşturulurken akışkanın temas ettiği yüzeylerin modellenmesi yeterlidir. Salmastra kutusu, rulman yatağı, sızdırmazlık elemanları gibi parçaların modellenmesi akış analizi için gerekli değildir. Katı modeli oluşturulan çark ve salyangoz elemanları için akış hacimleri elde edildikten Tablo 1: PT dönüşüm formülleri k Q k H η Stephanoff [3] Childs [4] Sharma [5] Alatorre- Frenk [6] Yang [7] NMHP [8] Smit [9] Tablo 2: Türbin olarak kullanılan pompaların pompa modundaki özellikleri PT #1 PT #2 PT #3 Pompa Tipi Uçtan Emişli Çift Emişli Kademeli Q opt (m 3 /h) 123 210 335 H opt (m) 21,3 58 131 η opt (%) 81,3 76,1 77,7 devir (rpm) 1800 1500 1500 n q 33,56 12,19 26,94 Şekil 1. PT sistemi deney düzeneği genel görünüşü [2]