1. ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಗ್ಯಾಪ್‌ನ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ ಮತ್ತು ಪ್ರಮುಖ ಪರಿಣಾಮಗಳು

ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಅಂತರವು ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಮತ್ತು ಪಂಪ್ ಕೇಸಿಂಗ್ (ಅಥವಾ ಗೈಡ್ ವೇನ್ ರಿಂಗ್) ನಡುವಿನ ರೇಡಿಯಲ್ ಕ್ಲಿಯರೆನ್ಸ್ ಅನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.2 ಮಿಮೀ ನಿಂದ 0.5 ಮಿಮೀ ವರೆಗೆ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಂತರವು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ  ಬಹು ಹಂತದ ಲಂಬ ಟರ್ಬೈನ್ ಪಂಪ್‌ಗಳು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶಗಳಲ್ಲಿ:

● ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ನಷ್ಟಗಳು: ಅತಿಯಾದ ಅಂತರಗಳು ಸೋರಿಕೆ ಹರಿವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ, ಪರಿಮಾಣ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ; ಅತಿಯಾಗಿ ಸಣ್ಣ ಅಂತರಗಳು ಘರ್ಷಣೆ ಸವೆತ ಅಥವಾ ಕುಳಿ ಉಂಟಾಗಬಹುದು.

● ಹರಿವಿನ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು: ಅಂತರದ ಗಾತ್ರವು ಪ್ರಚೋದಕದ ಹೊರಹರಿವಿನ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಭಾವಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಹೆಡ್ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳ ಮೇಲೆ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ.

2. ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್‌ಗೆ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಆಧಾರ

೨.೧ ಪರಿಮಾಣ ದಕ್ಷತೆಯ ಸುಧಾರಣೆ

ವಾಲ್ಯೂಮೆಟ್ರಿಕ್ ದಕ್ಷತೆ (ηₛ) ಅನ್ನು ನಿಜವಾದ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಹರಿವಿನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಹರಿವಿನ ಅನುಪಾತ ಎಂದು ವ್ಯಾಖ್ಯಾನಿಸಲಾಗಿದೆ:

ηₛ = 1 − ಕ್ಯೂಕ್ಯೂಲೀಕ್

ಇಲ್ಲಿ Qleak ಎಂದರೆ ಪ್ರಚೋದಕ ಅಂತರದಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸೋರಿಕೆ ಹರಿವು. ಅಂತರವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಸೋರಿಕೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ:

● ಅಂತರವನ್ನು 0.3 ಮಿ.ಮೀ ನಿಂದ 0.2 ಮಿ.ಮೀ ಗೆ ಇಳಿಸುವುದರಿಂದ ಸೋರಿಕೆ 15–20% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ.

● ಬಹು ಹಂತದ ಪಂಪ್‌ಗಳಲ್ಲಿ, ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಚಿತ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಒಟ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು 5–10% ರಷ್ಟು ಸುಧಾರಿಸಬಹುದು.

2.2 ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ನಷ್ಟಗಳಲ್ಲಿ ಕಡಿತ

ಅಂತರವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮಗೊಳಿಸುವುದರಿಂದ ಪ್ರಚೋದಕ ಹೊರಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಹರಿವಿನ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುತ್ತದೆ, ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧತೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೀಗಾಗಿ ಹೆಡ್ ಲಾಸ್ ಅನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ:

● CFD ಸಿಮ್ಯುಲೇಶನ್‌ಗಳು ಅಂತರವನ್ನು 0.4 mm ನಿಂದ 0.25 mm ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುವುದರಿಂದ ಪ್ರಕ್ಷುಬ್ಧ ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯು 30% ರಷ್ಟು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಶಾಫ್ಟ್ ವಿದ್ಯುತ್ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ 4–6% ಕಡಿತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

2.3 ಗುಳ್ಳೆಕಟ್ಟುವಿಕೆ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ವರ್ಧನೆ

ದೊಡ್ಡ ಅಂತರಗಳು ಒಳಹರಿವಿನಲ್ಲಿ ಒತ್ತಡದ ಬಡಿತಗಳನ್ನು ಉಲ್ಬಣಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ, ಗುಳ್ಳೆಕಟ್ಟುವಿಕೆಯ ಅಪಾಯವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ. ಅಂತರವನ್ನು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾಗಿಸುವುದರಿಂದ ಹರಿವನ್ನು ಸ್ಥಿರಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು NPSHr (ನಿವ್ವಳ ಧನಾತ್ಮಕ ಸಕ್ಷನ್ ಹೆಡ್) ಅಂಚನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ವಿಶೇಷವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಹರಿವಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿದೆ.

3. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಪರಿಶೀಲನೆ ಮತ್ತು ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪ್ರಕರಣಗಳು

3.1 ಪ್ರಯೋಗಾಲಯ ಪರೀಕ್ಷಾ ದತ್ತಾಂಶ

ಒಂದು ಸಂಶೋಧನಾ ಸಂಸ್ಥೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಿತು. ಬಹು-ಹಂತದ ಲಂಬ ಟರ್ಬೈನ್ ಪಂಪ್ (ನಿಯತಾಂಕಗಳು: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 m ತಲೆ).

3.2 ಕೈಗಾರಿಕಾ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು

● ಪೆಟ್ರೋಕೆಮಿಕಲ್ ಸರ್ಕ್ಯುಲೇಷನ್ ಪಂಪ್ ರಿಟ್ರೋಫಿಟ್: ಒಂದು ಸಂಸ್ಕರಣಾಗಾರವು ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಅಂತರವನ್ನು 0.4 ಮಿ.ಮೀ ನಿಂದ 0.28 ಮಿ.ಮೀ ಗೆ ಇಳಿಸಿತು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ವಾರ್ಷಿಕ 120 ಕಿ.ವ್ಯಾ·ಗಂ ಇಂಧನ ಉಳಿತಾಯ ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿ 8% ಕಡಿತವಾಯಿತು.

● ಆಫ್‌ಶೋರ್ ಪ್ಲಾಟ್‌ಫಾರ್ಮ್ ಇಂಜೆಕ್ಷನ್ ಪಂಪ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್: ಅಂತರವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಲೇಸರ್ ಇಂಟರ್‌ಫೆರೋಮೆಟ್ರಿಯನ್ನು ಬಳಸುವುದರಿಂದ (± 0.02 ಮಿಮೀ), ಪಂಪ್‌ನ ವಾಲ್ಯೂಮೆಟ್ರಿಕ್ ದಕ್ಷತೆಯು 81% ರಿಂದ 89% ಕ್ಕೆ ಸುಧಾರಿಸಿತು, ಅತಿಯಾದ ಅಂತರಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಕಂಪನ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಿತು.

4. ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ವಿಧಾನಗಳು ಮತ್ತು ಅನುಷ್ಠಾನ ಹಂತಗಳು

4.1 ಗ್ಯಾಪ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್‌ಗಾಗಿ ಗಣಿತ ಮಾದರಿ

ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ಪಂಪ್ ಹೋಲಿಕೆ ನಿಯಮಗಳು ಮತ್ತು ತಿದ್ದುಪಡಿ ಗುಣಾಂಕಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಅಂತರ ಮತ್ತು ದಕ್ಷತೆಯ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವು:

η = η₀(1 − k·δD)

ಇಲ್ಲಿ δ ಅಂತರದ ಮೌಲ್ಯ, D ಪ್ರಚೋದಕದ ವ್ಯಾಸ, ಮತ್ತು k ಒಂದು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಗುಣಾಂಕ (ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ 0.1–0.3).

4.2 ಪ್ರಮುಖ ಅನುಷ್ಠಾನ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು

●ನಿಖರವಾದ ತಯಾರಿಕೆ: ಸಿಎನ್‌ಸಿ ಯಂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಗ್ರೈಂಡಿಂಗ್ ಉಪಕರಣಗಳು ಇಂಪೆಲ್ಲರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕೇಸಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ ಮೈಕ್ರೋ-ಮೀಟರ್-ಮಟ್ಟದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು (ಐಟಿ 7–ಐಟಿ 8) ಸಾಧಿಸುತ್ತವೆ.

●ಸ್ಥಳದಲ್ಲೇ ಮಾಪನ: ಜೋಡಣೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಅಂತರವನ್ನು ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ, ಲೇಸರ್ ಜೋಡಣೆ ಉಪಕರಣಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಟ್ರಾಸಾನಿಕ್ ದಪ್ಪ ಮಾಪಕಗಳು ವಿಚಲನಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸುತ್ತವೆ.

● ಡೈನಾಮಿಕ್ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ: ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನ ಅಥವಾ ನಾಶಕಾರಿ ಮಾಧ್ಯಮಗಳಿಗೆ, ಬೋಲ್ಟ್-ಆಧಾರಿತ ಫೈನ್-ಟ್ಯೂನಿಂಗ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಸೀಲಿಂಗ್ ಉಂಗುರಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

4.3 ಪರಿಗಣನೆಗಳು

● ಘರ್ಷಣೆ-ಉಡುಗೆ ಸಮತೋಲನ: ಕಡಿಮೆ ಗಾತ್ರದ ಅಂತರಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಉಡುಗೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತವೆ; ವಸ್ತುವಿನ ಗಡಸುತನ (ಉದಾ. ಇಂಪೆಲ್ಲರ್‌ಗಳಿಗೆ Cr12MoV, ಕೇಸಿಂಗ್‌ಗಳಿಗೆ HT250) ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳನ್ನು ಸಮತೋಲನಗೊಳಿಸಬೇಕು.

● ಉಷ್ಣ ವಿಸ್ತರಣೆ ಪರಿಹಾರ: ಹೆಚ್ಚಿನ-ತಾಪಮಾನದ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗೆ (ಉದಾ, ಬಿಸಿ ಎಣ್ಣೆ ಪಂಪ್‌ಗಳು) ಮೀಸಲಾದ ಅಂತರಗಳು (0.03–0.05 ಮಿಮೀ) ಅವಶ್ಯಕ.

5. ಭವಿಷ್ಯದ ಪ್ರವೃತ್ತಿಗಳು

●ಡಿಜಿಟಲ್ ವಿನ್ಯಾಸ: AI-ಆಧಾರಿತ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು (ಉದಾ, ಜೆನೆಟಿಕ್ ಅಲ್ಗಾರಿದಮ್‌ಗಳು) ತ್ವರಿತವಾಗಿ ಸೂಕ್ತ ಅಂತರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತವೆ.

●ಸಂಯೋಜಕ ತಯಾರಿಕೆ: ಲೋಹದ 3D ಮುದ್ರಣವು ಸಂಯೋಜಿತ ಇಂಪೆಲ್ಲರ್-ಕೇಸಿಂಗ್ ವಿನ್ಯಾಸಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ, ಜೋಡಣೆ ದೋಷಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ.

●ಸ್ಮಾರ್ಟ್ ಮಾನಿಟರಿಂಗ್: ಡಿಜಿಟಲ್ ಅವಳಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾದ ಫೈಬರ್-ಆಪ್ಟಿಕ್ ಸಂವೇದಕಗಳು ನೈಜ-ಸಮಯದ ಅಂತರ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆಯ ಅವನತಿ ಮುನ್ಸೂಚನೆಯನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತವೆ.

ತೀರ್ಮಾನ

ಬಹು ಹಂತದ ಲಂಬ ಟರ್ಬೈನ್ ಪಂಪ್ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಲು ಇಂಪೆಲ್ಲರ್ ಗ್ಯಾಪ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಅತ್ಯಂತ ನೇರ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ನಿಖರ ಉತ್ಪಾದನೆ, ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿವಂತ ಮೇಲ್ವಿಚಾರಣೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸುವುದರಿಂದ 5–15% ರಷ್ಟು ದಕ್ಷತೆಯ ಲಾಭವನ್ನು ಸಾಧಿಸಬಹುದು, ಶಕ್ತಿಯ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು ಮತ್ತು ನಿರ್ವಹಣಾ ವೆಚ್ಚಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಫ್ಯಾಬ್ರಿಕೇಶನ್ ಮತ್ತು ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರಗತಿಯೊಂದಿಗೆ, ಗ್ಯಾಪ್ ಆಪ್ಟಿಮೈಸೇಶನ್ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆ ಮತ್ತು ಬುದ್ಧಿವಂತಿಕೆಯ ಕಡೆಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಇದು ಪಂಪ್ ಎನರ್ಜಿ ರೆಟ್ರೊಫಿಟಿಂಗ್‌ಗೆ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವಾಗುತ್ತದೆ.

ಸೂಚನೆ: ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಪರಿಹಾರಗಳು ಮಧ್ಯಮ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು, ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳು ಮತ್ತು ವೆಚ್ಚದ ನಿರ್ಬಂಧಗಳನ್ನು ಸಂಯೋಜಿಸಬೇಕು, ಇದನ್ನು ಜೀವನ ಚಕ್ರ ವೆಚ್ಚ (LCC) ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಮೂಲಕ ಮೌಲ್ಯೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.