فلو ٹربولنس کو سمجھنا
تعریف: فلو ٹربولنس کیا ہے؟
فلو ٹربلنس انتشار، بے ترتیب سیال حرکت ہے جس کی خصوصیت بے ترتیب رفتار کے اتار چڑھاو، گھومتے ہوئے ایڈیز، اور پمپوں، پنکھوں، کمپریسرز، اور پائپنگ سسٹم میں بھنور سے ہوتی ہے۔ ہموار لیمینر بہاؤ کے برعکس جہاں سیال کے ذرات ترتیب سے متوازی راستوں میں حرکت کرتے ہیں، ہنگامہ خیز بہاؤ مسلسل مختلف رفتار اور دباؤ کے ساتھ بے ترتیب تین جہتی حرکت کو ظاہر کرتا ہے۔ گھومنے والی مشینری میں، ہنگامہ امپیلر اور بلیڈ پر غیر مستحکم قوتیں پیدا کرتا ہے، براڈ بینڈ پیدا کرتا ہے۔ کمپن, شور، توانائی کا نقصان، اور جزو کی تھکاوٹ میں حصہ ڈالنا۔.
اگرچہ کچھ ہنگامہ آرائی ناگزیر ہے اور بہت سے ایپلی کیشنز میں بھی مطلوبہ ہے (ہنگامہ خیز بہاؤ بہتر اختلاط اور حرارت کی منتقلی فراہم کرتا ہے)، ناقص داخلی حالات، آف ڈیزائن آپریشن، یا بہاؤ کی علیحدگی کی وجہ سے ضرورت سے زیادہ ہنگامہ خیزی کمپن کے مسائل پیدا کرتی ہے، کارکردگی کو کم کرتی ہے، اور پمپوں اور پنکھوں میں میکانکی لباس کو تیز کرتی ہے۔.
ہنگامہ خیز بہاؤ کی خصوصیات
فلو رجیم ٹرانزیشن
رینالڈس نمبر کی بنیاد پر لیمینر سے ٹربلنٹ میں بہاؤ کی منتقلی:
- رینالڈس نمبر (دوبارہ): Re = (ρ × V × D) / µ
- جہاں ρ = کثافت، V = رفتار، D = خصوصیت کی جہت، µ = viscosity
- لیمینر بہاؤ: دوبارہ <2300 (ہموار، آرڈر شدہ)
- عبوری: 2300-4000 روپے
- ہنگامہ خیز بہاؤ: Re> 4000 (افراتفری، بے قاعدہ)
- صنعتی مشینری: تقریبا ہمیشہ ہنگامہ خیز حکومت میں کام کرتا ہے۔
ہنگامہ خیز خصوصیات
- بے ترتیب رفتار کے اتار چڑھاو: فوری رفتار اوسط کے ارد گرد افراتفری سے مختلف ہوتی ہے۔
- ایڈیز اور ورٹیسس: مختلف سائز کے گھومتے ہوئے ڈھانچے
- توانائی کا جھرنا: بڑی ایڈیز آہستہ آہستہ چھوٹی ایڈیز میں ٹوٹ جاتی ہیں۔
- اختلاط: رفتار، حرارت اور بڑے پیمانے پر تیزی سے اختلاط
- توانائی کی کھپت: ہنگامہ خیز رگڑ حرکی توانائی کو حرارت میں بدل دیتا ہے۔
مشینری میں ہنگامہ خیزی کے ذرائع
داخلی خلل
- ناقص انلیٹ ڈیزائن: تیز موڑ، رکاوٹیں، ناکافی سیدھی لمبائی
- گھومنا: امپیلر/پنکھے میں داخل ہونے والے سیال کی پہلے سے گردش
- غیر یکساں رفتار: رفتار کا پروفائل مثالی سے مسخ ہو گیا۔
- اثر: ہنگامہ خیزی کی شدت میں اضافہ، کمپن بلند، کارکردگی میں کمی
بہاؤ علیحدگی
- منفی دباؤ کے گریڈینٹس: بہاؤ سطحوں سے الگ ہوتا ہے۔
- آف ڈیزائن آپریشن: غلط بہاؤ کے زاویے بلیڈ پر علیحدگی کا باعث بنتے ہیں۔
- اسٹال: بلیڈ سکشن سائیڈ پر وسیع علیحدگی
- نتیجہ: بہت زیادہ ہنگامہ خیز شدت، افراتفری کی قوتیں
ویک ریجنز
- ہنگامہ خیز بلیڈ، سٹرٹس، یا رکاوٹوں کے نیچے کی طرف جاگتا ہے۔
- جاگنے میں ہائی ہنگامہ خیزی کی شدت
- بہاو کے اجزاء غیر مستحکم قوتوں کا تجربہ کرتے ہیں۔
- ملٹی اسٹیج مشینوں میں بلیڈ ویک تعامل اہم ہے۔
تیز رفتاری والے علاقے
- ہنگامہ خیزی کی شدت عام طور پر رفتار کے ساتھ بڑھ جاتی ہے۔
- Impeller ٹپ علاقوں، خارج ہونے والے nozzles کے اعلی ہنگامہ خیز علاقوں
- مقامی اعلی افواج اور پہننے کی تخلیق کرتا ہے
مشینری پر اثرات
وائبریشن جنریشن
- براڈ بینڈ وائبریشن: ہنگامہ آرائی وسیع فریکوئنسی رینج میں بے ترتیب قوتیں پیدا کرتی ہے۔
- سپیکٹرم: مجرد چوٹیوں کے بجائے بلند آواز کا فرش
- طول و عرض: ہنگامہ خیزی کی شدت کے ساتھ بڑھتا ہے۔
- تعدد کی حد: عام طور پر 10-500 ہرٹز ہنگامہ خیز کمپن کے لیے
شور پیدا کرنا
- ہنگامہ خیزی ایروڈینامک شور کا بنیادی ذریعہ ہے۔
- براڈ بینڈ "ہوشنگ" یا "جلدی" آواز
- شور کی سطح رفتار کے متناسب^6 (رفتار کے لیے بہت حساس)
- تیز رفتار پرستاروں میں غالب شور کا ذریعہ ہوسکتا ہے۔
کارکردگی کے نقصانات
- ہنگامہ خیز رگڑ توانائی کو ختم کرتا ہے۔
- دباؤ میں اضافے اور بہاؤ کی ترسیل کو کم کرتا ہے۔
- عام ہنگامہ خیز نقصانات: ان پٹ پاور کا 2-10%
- آف ڈیزائن آپریشن کے ساتھ بڑھتا ہے۔
Component Fatigue
- بے ترتیب اتار چڑھاؤ والی قوتیں چکراتی تناؤ پیدا کرتی ہیں۔
- ہائی فریکوئنسی اسٹریس سائیکلنگ
- بلیڈ اور ساخت میں حصہ ڈالتا ہے۔ تھکاوٹ
- خاص طور پر تیز رفتاری سے متعلق
کٹاؤ اور پہننا
- ٹربولنس کھرچنے والی خدمت میں کٹاؤ کو بڑھاتا ہے۔
- ہنگامہ خیز اثرات کی سطحوں سے معطل ذرات
- زیادہ ہنگامہ خیز علاقوں میں تیز لباس
تشخیص اور تشخیص
وائبریشن سپیکٹرم انڈیکیٹرز
- بلند براڈ بینڈ: سپیکٹرم میں اونچی شور والی منزل
- مجرد چوٹیوں کی کمی: مخصوص تعدد کے ساتھ مکینیکل فالٹس کے برعکس
- بہاؤ منحصر: براڈ بینڈ کی سطح بہاؤ کی شرح کے ساتھ مختلف ہوتی ہے۔
- BEP پر کم از کم: ڈیزائن پوائنٹ پر سب سے کم ہنگامہ
صوتی تجزیہ
- صوتی دباؤ کی سطح کی پیمائش
- براڈ بینڈ شور میں اضافہ ہنگامہ خیزی کی نشاندہی کرتا ہے۔
- صوتی سپیکٹرم کمپن سپیکٹرم سے ملتا جلتا ہے۔
- دشاتمک مائیکروفون ہنگامہ خیز ذرائع کا پتہ لگاسکتے ہیں۔
فلو ویژولائزیشن
- ڈیزائن کے دوران کمپیوٹیشنل فلوڈ ڈائنامکس (CFD)
- ٹیسٹ میں فلو اسٹریمرز یا سموک ویژولائزیشن
- دباؤ کی پیمائش اتار چڑھاو دکھا رہی ہے۔
- تحقیق میں پارٹیکل امیج ویلوسیمیٹری (PIV)
تخفیف کی حکمت عملی
Inlet ڈیزائن میں بہتری
- مناسب سیدھی پائپ کی لمبائی اوپر کی طرف فراہم کریں (کم از کم 5-10 قطر)
- داخل ہونے سے پہلے فوری طور پر تیز موڑ کو ختم کریں۔
- بہاؤ سیدھے کرنے والے یا ٹرننگ وینز کا استعمال کریں۔
- گھنٹی کے منہ یا ہموار inlets ہنگامہ خیز نسل کو کم کرتے ہیں۔
آپریٹنگ پوائنٹ آپٹیمائزیشن
- بہترین کارکردگی کے نقطہ کے قریب کام کریں (BEP)
- بہاؤ کے زاویے بلیڈ کے زاویوں سے ملتے ہیں، علیحدگی کو کم کرتے ہیں۔
- کم از کم ہنگامہ خیز نسل
- زیادہ سے زیادہ پوائنٹ کو برقرار رکھنے کے لیے متغیر رفتار کنٹرول
ڈیزائن میں ترمیم
- بہاؤ کے حصئوں میں ہموار منتقلی (کوئی تیز کونے نہیں)
- بہاؤ کو بتدریج کم کرنے کے لیے ڈفیوزر
- ورٹیکس کو دبانے والے یا اینٹی گھومنے والے آلات
- ہنگامہ خیزی سے پیدا ہونے والے شور کو جذب کرنے کے لیے صوتی استر
ہنگامہ خیزی بمقابلہ دیگر بہاؤ مظاہر
ہنگامہ خیزی بمقابلہ Cavitation
- ہنگامہ خیزی: براڈ بینڈ، مسلسل، بہاؤ پر منحصر ہے۔
- Cavitation: متاثر کن، اعلی تعدد، NPSH پر منحصر
- دونوں: ایک ساتھ رہ سکتے ہیں، دونوں براڈ بینڈ وائبریشن بناتے ہیں۔
ہنگامہ خیزی بمقابلہ ری سرکولیشن
- ہنگامہ خیزی: بے ترتیب، براڈ بینڈ، تمام بہاؤ پر موجود ہے۔
- دوبارہ گردش: منظم عدم استحکام، کم تعدد دھڑکن، صرف کم بہاؤ پر
- رشتہ: ری سرکولیشن زونز انتہائی ہنگامہ خیز ہیں۔
فلو ٹربلنس گھومنے والی مشینری میں تیز رفتار سیال کے بہاؤ کی ایک موروثی خصوصیت ہے۔ جب کہ ناگزیر ہے، اس کی شدت اور اثرات کو مناسب انلیٹ ڈیزائن، قریب ڈیزائن پوائنٹ آپریشن، اور بہاؤ کی اصلاح کے ذریعے کم کیا جا سکتا ہے۔ براڈ بینڈ وائبریشن اور شور کے ماخذ کے طور پر ہنگامہ خیزی کو سمجھنا مجرد فریکوئنسی مکینیکل فالٹس سے فرق کرنے کے قابل بناتا ہے اور مکینیکل مرمت کے بجائے بہاؤ کی حالتوں پر توجہ مرکوز کرنے والے مناسب اصلاحی اقدامات کی رہنمائی کرتا ہے۔.
 
									 
									 
									 
									 
									 
									