Les pompe à double roue est l'une des sources d'énergie mécanique les plus courantes dans diverses industries. On estime qu'ils contribuent à environ 10 % de la consommation mondiale d'énergie. Les pompes sont généralement utilisées pour déplacer des liquides, comme l'eau, le pétrole et le gaz, et sont utilisées dans différents types de systèmes. Dans cet article, les auteurs proposent un nouveau concept pour réorganiser les aubes de roue dans les pompes centrifuges à double aspiration afin d'augmenter leur efficacité. Cette innovation a le potentiel de réduire les émissions de GES.

La nouvelle conception de la turbine se compose d'un ensemble d'aubes, qui sont à aubes croisées. Un certain nombre d'avantages ont été trouvés à partir de cet agencement innovant d'aubes, notamment une charge réduite sur les pales, un meilleur guidage du débit à la sortie de la roue et des vitesses axiales et radiales plus efficaces. Il évite également les instabilités.

Les performances de la nouvelle turbine ont été évaluées en mode numérique et expérimental. Ces résultats montrent que la nouvelle configuration peut améliorer l'efficacité globale de la pompe et peut être adaptée aux roues existantes. De plus, cela peut également réduire le facteur de glissement de la pompe et réduire son impact sur l'environnement.

En utilisant la nouvelle configuration proposée, les auteurs ont également étudié l'effet d'un angle décalé sur la distribution de la pression. Au fur et à mesure que l'angle décalé augmente, la répartition de la pression devient plus uniforme. De même, une petite perturbation entre les deux zones de pression affecte également la répartition de la pression dans la volute. Cette petite perturbation induit un mélange des fluides des différentes roues. Cependant, les fluctuations de pression sont compensées par la superposition des deux roues.

En plus de la nouvelle roue à aubes, les auteurs ont également développé un nouveau processus de conception. En combinant un modèle informatique 1-D avec une simulation CFD, les auteurs ont développé une nouvelle approche pour concevoir des pompes. Alors que les conceptions précédentes étaient réalisées au moyen d'une analyse par éléments finis, ce nouveau processus élimine les conjectures de l'équation en appliquant un modèle de calcul directement à la construction de la pompe.

En utilisant le modèle RNG k-e, les auteurs ont pu prédire avec précision l'écoulement rotatif dans les composants du passage d'écoulement. Pour étudier les effets de la nouvelle turbine, les auteurs ont simulé le flux interne de la pompe et étudié les champs de vitesse et de pression à la sortie de la turbine. Entre autres choses, les auteurs ont constaté que le diamètre des pales hydrauliques avait un impact significatif sur les performances de la pompe.

Une autre chose à noter est que la nouvelle turbine a un coefficient de charge inférieur à la configuration classique dos à dos. Ceci afin de minimiser le décrochage. Les paramètres du moteur sont alors optimisés pour maximiser l'efficacité de la pompe. À cette fin, un matériau de garniture souple est utilisé pour éviter les fuites le long de l'arbre.