Santrifüj Pompa Nedir?

 

Fizik uzmanı Denis Papin 1689 da santrifüj pompayı icat etmiştir ve günümüzde bu tür pompalar tüm dünyada en sık kullanılan pompalardır. Santrifüj pompa basit bir prensibe dayanmaktadır: Sıvı çark merkezine sürüklenir ve santrifüj kuvvetler aracılığıyla çarkların çevresinde dolaşır. Yapısal olarak hesaplı, sağlam basittir ve yüksek hızı sayesinde pompayı direk olarak asenkron bir motora bağlamaya imkan tanır. Santrifüj pompalar sürekli bir sıvı akısı sağlar ve akıs, pompaya herhangi bir zarar verilmeden kısılabilir. Sıvı, pompa girişinden donmekte olan çarkın merkezine gönderilir ve buradan da çevresi boyunca sürüklenir. Bu yapı yüksek bir verim saglar ve temiz sıvıların taşınmasına uygundur. Atık su pompaları gibi saf olmayan sıvıları taşımak durumunda olan pompalar ise,maddelerin pompa içinde birikmesini önlemek üzere özel olarak tasarlanmış çarklara sahiptir.

Santrifüj pompalarda, tüm turbo makinelerde olduğu gibi, sabit eksen etrafında bir açısal hızla dönen ve çark adı verilen bir ana eleman vardır. En basit şekliyle merkezkaç çark, birbirine paralel iki diskin arasına merkezcil (radyal) kanatlar konarak elde edilir. Ayrıca, disklerden biri eksen etrafında kalınlaştırılarak bir mile bağlanır. Aşağıdaki şekilde belirtildiği gibi, çark içindeki bir akışkan parçacığı, bir yandan çarkla beraber u=rω hızıyla dönme ekseni etrafında dönerken, diğer yandan w hızıyla çarka göre hareket edip çarkı terk eder. u çevresel hız, w bağıl hız adını alır.İçi akışkan dolu bir çark, ekseni etrafında dönmeye başlayınca, merkezkaç kuvvetlerinin etkisi altında akışkan B yüzeyinden dışarı çıkmaya başlar. Böylece, E yüzeyinden emilen akışkan B yüzeyinden dışarı basılır.Çarkla beraber dönen bir gözlemcinin gördüğü akış , hareketsiz ortamda bulunan gözlemcinin gördüğü akıştan farklı olacaktır. Akış içerisinde hareket etmekte olan bir parçacığın, hareketsiz ortamda bulunan sabit bir gözlemciye göre sahip hız mutlak hız, çarkla beraber dönmekte olan bir gözlemcinin bulunduğu noktada gördüğü hız bağıl hız adını alır.Mutlak hız c, w ve u hızlarının vektörel toplamıdır. w ve u hızlarının şiddetleri ve yönleri ile bir eşkenar dörtgen kenarları oluştururlar. Bu eşkenar dörtgenin köşegeni, mutlak hızı temsil eder. Dörtgenin kenarları ise, şiddet ve yönlerine bağlı olarak w bağıl hızı ve u çevresel hızını gösterir. Böylece, bu üç hız bir üçgen oluştururlar. Hesaplarda, sonsuz sayıda çok ince kanat varmış gibi düşünerek hareket edilir. Bu durumda, akış iplikçilerinin tamamen kanadı izlediği ve akışın bir boyutlu olduğunu kabul edilebilir. Çarpmasız giriş halinde, kanat başlangıcı giriş bağıl hızına teğettir. Başka bir ifade ile, pompalarda giriş dairesi teğeti ile β1 açısı yapan w1 hızı, kanat profili aynı yöndedir.

Aynı şekilde, kanat sonu çıkış teğeti ile β2 açısı yapan w2 hızı, aynı yöndedir. Girişin çarpmasız olarak gerçekleştirilmesi ve böylece kayıpların önlenmesi istendiğinde, girişteki ilk kanat elemanının yönü ile giriş bağlı hızının yönü aynı olmalıdır. Pompalarda kanat, w2 bağıl hızının β2 açısı altında sona erer