پمپ های گریز از مرکز در صنایع مختلف به ویژه صنایع نفتی کاربرد فراوان دارند. از این رو بررسی الگوی جریان درون پمپ و تغییر رفتار جریان ناشی از تغییرات هندسی پمپ به منظوره بهبود طراحی از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، جریان سه بعدی در پمپ ESP که یک پمپ گریز از مرکز غوطه ور درون چاهی می باشد شبیه سازی عددی شده و اثر قطر و تعداد پره ایمپلر بر عملکرد آن ارزیابی شده است. برای مد ل سازی حرکت نسبی ایمپلر و دیفیوزر از روش قاب های مرجع چندگانه و برای ارتباط میان آن ها از رابط روتور ایستا بهره گرفته شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهند که با افزایش قطر ایمپلر هد پمپ افزایش یافته و راندمان کاهش می یابد و کاهش قطر اثر معکوس دارد. تغییرات بوجود آمده با افزایش و کاهش قطر به ترتیب به دلیل تغییر در زاویه خروجی جریان و افزایش تلفات اصطکاکی مرتبط می باشند. همچنین، نتایج نشان دادند که افزایش تعداد پره ایمپلر باعث افزایش هد و کاهش راندمان می گردد. این تغییرات درنتیجه افزایش سطوح انتقال انرژی به سیال و همچنین افزایش تلفات اصطکاکی رخ داده است.

در مقاله حاضر، شبیه سازی عددی جریان جهت شناسایی رخداد کاویتاسیون و جزئیات شکل گیری و اثرات آن، در پمپ سانتریفیوژ از نوع 250- 100 شرکت پمپیران با نرم افزار انسیس سی – اف – ایکس پرداخته شده است. در شبیه سازی کاویتاسیون، جریان به صورت دو فاز آب و بخارآب در نظر گرفته شده است. از معادله رایلی- پلست جهت بررسی رشد و فروپاشی حباب بخار استفاده شده است. به منظور اعتبارسنجی نتایج عددی، منحنی های مشخصه پمپ از مطالعه حاضر استخراج و با نتایج مشابه تجربی مقایسه گردیده است. میزان انحراف نتایج عددی حاضر با نتایج تجربی در دبی طراحی پمپ 6/5 درصد می باشد. مشخص می گردد که کاویتاسیون در فشارهای ورودی کمتر از 45 کیلو پاسکال رخ می دهد. با کاهش فشار ورودی از 40 کیلوپاسکال تا 20 کیلوپاسکال، میزان جدایش جریان افزایش یافته و موقعیت آن از ابتدای پره به نواحی داخلی پره منتقل می شود. موقعیت رخداد کاویتاسیون در0/14 تا 0/24 گذرگاه و همچنین ابتدای پره ها رخ می دهد. به نحوی که کاویتاسیون لبه حمله به سمت مناطق داخلی پره انتقال می یابد. میزان کسر حجمی بخار در این قسمت ها به ترتیب از 0/04 به 0/96 افزایش یافته است. با رخداد کاویتاسیون در هد مکش مثبت خالص برابر با 1/52، افت 3 درصدی هد مشاهده می گردد.

پمپ های گریز از مرکز در صنایع مختلف، کاربردهای فراوانی دارند. از این رو در این مطالعه، تاثیر تعداد پره های مختلف بر روی عملکرد پمپ گریز از مرکز به صورت عددی بررسی شده است. برای بررسی، جریان در پروانه و حلزونی پمپ به صورت عددی با نرم افزار سی اف ایکس شبیه سازی شده است. روش عددی حجم محدود به همراه مدل آشفتگی کا-امگا-اس اس تی برای تحلیل عددی مورد استفاده قرار گرفته است. جریان در پروانه و حلزونی به ترتیب با دستگاه مختصات چرخان و ساکن تحلیل شده است و نتایج با رابط روتور ایستا به یکدیگر کوپل شده اند. مطالعه برای 5 پروانه با تعداد پره های 5، 6، 7، 8 و9 صورت گرفته است. منحنی هد-دبی پمپ گریز از مرکز 6 پره ای با یک مدل واقعی مقایسه شده است، با توجه به کم بودن خطای عددی می توان با اطمینان بالا از این مدل شبیه سازی شده، استفاده کرد. نتایج، حاکی از افزایش هد و کاهش بازده پمپ با افزایش تعداد پره می باشد. نهایتا تعداد پره ی بهینه برای پمپ مورد نظر بدست آمده است.