T H E S T R U C T U R E I N T E R A C T I O N M O D E L I N G O F F L U I D F L O W P A T T E R N S I N T H E D I A P H R A G M P U M P

Abstract:
Diaphragm pumps are positive displacement pumps which have many applications in the petrochemical, and gas industries. As an example, Infusion pumps can be mentioned which are highly regarded in the gas industry due to the good resistance against chemical fluids. Since the diaphragm pumps are composed of various mechanical parts, some of which, such as the diaphragm, are in direct contact with the fluid, many different causes of mechanical damage are reported from some consumer companies such as Gas Company for this purpose, finding a model similar to the actual model is very useful. One of these pump's design and manufacturing methods is using commercial codes for simulation rather sophisticated and expensive laboratory methods. Since the fluid in the pump is transmitted by a diaphragm motion, the concept called the fluid structure interaction is defined due to the problems related to simulations of fluid structure interaction, animated network simulation, and geometry of the pumps, limited deal of efforts has been done in the past for numerical analysis of these pumps. Today, with significant progress made in the development of computational systems and commercial codes, a good platform for the simulation of such problems is created. There are several methods for simulating fluid structure interaction problems; one-way method is selected for this simulation due to the small deformation of the diaphragm and flow fields in front of other aspects of the model pump. In order to reduce the size of the pump dimensional model calculations, this pump is simulated using ANSYS CFX commercial code. We have generated a model that could well show some parameters of this type of pump, and so, a more efficient model can be produced by reduced construction costs via future studies. One of the results of the presented method, is introducing one-way fluid structure interaction method as a suitable modeling method. The other results worthy of being mentioned are the study on the velocity and pressure fields, the effects of functional parameters such as engine speed and displacement diaphragm pump on stream, and other outcomes that are fully addressed in a season. In order to validate the model the boundary conditions of a real sample fluid injection pump, odorant in city gas company, is used; that after comparing the amount of output in terms of displacement diaphragm with the information contained in the pump catalog, in the worst case, error rate turns out to be 10%, and an average error is about 5%.
Language:
Persian
Published:
Mechanical Engineering Sharif, Volume:33 Issue: 1, 2017
Pages:
83 to 91
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