1. ඉම්පෙලර් පරතරයේ අර්ථ දැක්වීම සහ ප්‍රධාන බලපෑම්

ප්‍රේරක පරතරය යනු ප්‍රේරකය සහ පොම්ප ආවරණය (හෝ මාර්ගෝපදේශක වේන් වළල්ල) අතර රේඩියල් නිෂ්කාශනයයි, සාමාන්‍යයෙන් 0.2 mm සිට 0.5 mm දක්වා පරාසයක පවතී. මෙම පරතරය කාර්ය සාධනයට සැලකිය යුතු ලෙස බලපායි.  බහු අදියර සිරස් ටර්බයින් පොම්ප ප්‍රධාන අංශ දෙකකින්:

● හයිඩ්‍රොලික් පාඩු: අධික හිඩැස් කාන්දු ප්‍රවාහය වැඩි කරයි, පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාව අඩු කරයි; අධික ලෙස කුඩා හිඩැස් ඝර්ෂණ ඇඳීමට හෝ කුහරයට හේතු විය හැක.

● ප්‍රවාහ ලක්ෂණ: පරතරයේ ප්‍රමාණය ප්‍රේරක පිටවන ස්ථානයේ ප්‍රවාහ ඒකාකාරිත්වයට සෘජුවම බලපාන අතර එමඟින් හිස සහ කාර්යක්ෂමතා වක්‍ර කෙරෙහි බලපායි.

2. ඉම්පෙලර් පරතරය ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා න්‍යායාත්මක පදනම

2.1 පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාව වැඩිදියුණු කිරීම

පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාව (ηₛ) යනු සත්‍ය ප්‍රතිදාන ප්‍රවාහයේ අනුපාතය න්‍යායාත්මක ප්‍රවාහයට ලෙස අර්ථ දැක්වේ:

ηₛ = 1 − QQleak

මෙහි Qleak යනු ප්‍රේරක පරතරය නිසා ඇතිවන කාන්දු ප්‍රවාහයයි. පරතරය ප්‍රශස්ත කිරීම කාන්දු වීම සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරයි. උදාහරණයක් ලෙස:

● පරතරය 0.3 mm සිට 0.2 mm දක්වා අඩු කිරීමෙන් කාන්දුව 15-20% කින් අඩු වේ.

● බහු අදියර පොම්ප වලදී, අදියර හරහා සමුච්චිත ප්‍රශස්තිකරණය මඟින් මුළු කාර්යක්ෂමතාව 5–10% කින් වැඩි දියුණු කළ හැකිය.

2.2 හයිඩ්‍රොලික් පාඩු අඩු කිරීම

පරතරය ප්‍රශස්ත කිරීම මගින් ප්‍රේරක පිටවන ස්ථානයේ ප්‍රවාහ ඒකාකාරිත්වය වැඩි දියුණු කරයි, කැළඹිලි අඩු කරයි සහ එමඟින් හිස නැතිවීම අවම කරයි. උදාහරණයක් ලෙස:

● CFD සමාකරණවලින් පෙනී යන්නේ පරතරය 0.4 mm සිට 0.25 mm දක්වා අඩු කිරීමෙන් කැළඹිලි සහිත චාලක ශක්තිය 30% කින් අඩු වන බවත්, එය පතුවළ බල පරිභෝජනය 4–6% කින් අඩු කිරීමට අනුරූප වන බවත්ය.

2.3 කැවිටේෂන් කාර්ය සාධනය වැඩි දියුණු කිරීම

විශාල හිඩැස් ඇතුල්වීමේදී පීඩන ස්පන්දන උග්‍ර කරයි, කුහර අවදානම වැඩි කරයි. පරතරය ප්‍රවාහය ස්ථාවර කරන අතර NPSHr (ශුද්ධ ධනාත්මක චූෂණ හිස) ආන්තිකය ඉහළ නංවයි, විශේෂයෙන් අඩු ප්‍රවාහ තත්වයන් යටතේ ඵලදායී වේ.

3. පර්යේෂණාත්මක සත්‍යාපනය සහ ඉංජිනේරු අවස්ථා

3.1 රසායනාගාර පරීක්ෂණ දත්ත

පර්යේෂණ ආයතනයක් විසින් සංසන්දනාත්මක පරීක්ෂණ සිදු කරන ලදී. බහු අදියර සිරස් ටර්බයින පොම්පය (පරාමිතීන්: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 m හිස).

3.2 කාර්මික යෙදුම් උදාහරණ

● ඛනිජ රසායනික සංසරණ පොම්ප ප්‍රතිසංස්කරණය: පිරිපහදුවක් මගින් ප්‍රේරක පරතරය 0.4 mm සිට 0.28 mm දක්වා අඩු කරන ලද අතර, වාර්ෂිකව 120 kW·h බලශක්ති ඉතිරියක් සහ මෙහෙයුම් පිරිවැය 8% කින් අඩු කරන ලදී.

● අක්වෙරළ වේදිකා එන්නත් පොම්ප ප්‍රශස්තිකරණය: පරතරය (± 0.02 මි.මී.) පාලනය කිරීම සඳහා ලේසර් අන්තර් ඡේදනය භාවිතා කිරීමෙන්, පොම්පයක පරිමාමිතික කාර්යක්ෂමතාව 81% සිට 89% දක්වා වැඩිදියුණු වූ අතර, අධික පරතරයන් නිසා ඇතිවන කම්පන ගැටළු විසඳන ලදී.

4. ප්‍රශස්තිකරණ ක්‍රම සහ ක්‍රියාත්මක කිරීමේ පියවර

4.1 පරතරය ප්‍රශස්තිකරණය සඳහා ගණිතමය ආකෘතිය

කේන්ද්‍රාපසාරී පොම්ප සමානතා නීති සහ නිවැරදි කිරීමේ සංගුණක මත පදනම්ව, පරතරය සහ කාර්යක්ෂමතාව අතර සම්බන්ධතාවය:

η = η₀(1 − k·δD)

මෙහි δ යනු පරතරයේ අගය වන අතර, D යනු ප්‍රේරක විෂ්කම්භය වන අතර, k යනු ආනුභවික සංගුණකයයි (සාමාන්‍යයෙන් 0.1–0.3).

4.2 ප්‍රධාන ක්‍රියාත්මක කිරීමේ තාක්ෂණයන්

●නිරවද්‍ය නිෂ්පාදනය: CNC යන්ත්‍ර සහ ඇඹරුම් මෙවලම් මගින් ප්‍රේරක සහ ආවරණ සඳහා ක්ෂුද්‍ර මීටර මට්ටමේ නිරවද්‍යතාවයක් (IT7–IT8) ලබා ගනී.

●ස්ථානීය මිනුම්: ලේසර් පෙළගැස්වීමේ මෙවලම් සහ අතිධ්වනික ඝණකම මාපක මඟින් එකලස් කිරීමේදී හිඩැස් නිරීක්ෂණය කර අපගමනය වළක්වා ගනී.

● ගතික ගැළපුම: ඉහළ උෂ්ණත්ව හෝ විඛාදන මාධ්‍ය සඳහා, බෝල්ට් මත පදනම් වූ සියුම් සුසර කිරීම සහිත ප්‍රතිස්ථාපනය කළ හැකි මුද්‍රා තැබීමේ මුදු භාවිතා කරනු ලැබේ.

4.3 සලකා බැලීම්

● ඝර්ෂණ-ඇඳුම් තුලනය: ප්‍රමාණවත් නොවන හිඩැස් යාන්ත්‍රික ගෙවී යාම වැඩි කරයි; ද්‍රව්‍ය දෘඪතාව (උදා: ප්‍රේරක සඳහා Cr12MoV, ආවරණ සඳහා HT250) සහ මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් සමතුලිත විය යුතුය.

● තාප ප්‍රසාරණය වන්දි: ඉහළ උෂ්ණත්ව යෙදීම් සඳහා (උදා: උණුසුම් තෙල් පොම්ප) වෙන් කළ හිඩැස් (0.03–0.05 මි.මී.) අවශ්‍ය වේ.

5. අනාගත ප්‍රවණතා

●ඩිජිටල් නිර්මාණය: AI මත පදනම් වූ ප්‍රශස්තිකරණ ඇල්ගොරිතම (උදා: ජානමය ඇල්ගොරිතම) ප්‍රශස්ත හිඩැස් ඉක්මනින් තීරණය කරනු ඇත.

●ආකලන නිෂ්පාදනය: ලෝහ ත්‍රිමාණ මුද්‍රණය මඟින් ඒකාබද්ධ ප්‍රේරක-ආවරණ සැලසුම් සක්‍රීය කරයි, එකලස් කිරීමේ දෝෂ අඩු කරයි.

●ස්මාර්ට් අධීක්ෂණය: ඩිජිටල් නිවුන් දරුවන් සමඟ යුගලනය කරන ලද ෆයිබර්-ඔප්ටික් සංවේදක මගින් තත්‍ය කාලීන පරතරය නිරීක්ෂණය සහ කාර්ය සාධන පිරිහීම පුරෝකථනය සක්‍රීය කරනු ඇත.

නිගමනය

බහු-අදියර සිරස් ටර්බයින පොම්ප කාර්යක්ෂමතාව වැඩි දියුණු කිරීම සඳහා වඩාත් සෘජු ක්‍රමවලින් එකක් වන්නේ ඉම්පෙලර් පරතරය ප්‍රශස්තිකරණයයි. නිරවද්‍ය නිෂ්පාදනය, ගතික ගැලපීම සහ බුද්ධිමත් අධීක්ෂණය ඒකාබද්ධ කිරීමෙන් 5–15% ක කාර්යක්ෂමතා වාසි ලබා ගැනීමට, බලශක්ති පරිභෝජනය අඩු කිරීමට සහ නඩත්තු වියදම් අඩු කිරීමට හැකිය. නිෂ්පාදනයේ සහ විශ්ලේෂණවල දියුණුවත් සමඟ, පරතරය ප්‍රශස්තිකරණය ඉහළ නිරවද්‍යතාවයක් සහ බුද්ධියක් කරා පරිණාමය වන අතර, පොම්ප බලශක්ති ප්‍රතිසංස්කරණය සඳහා මූලික තාක්ෂණයක් බවට පත්වේ.

සටහන: ප්‍රායෝගික ඉංජිනේරු විසඳුම් ජීවන චක්‍ර පිරිවැය (LCC) විශ්ලේෂණය හරහා වලංගු කරන ලද මධ්‍යම ගුණාංග, මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් සහ පිරිවැය සීමාවන් ඒකාබද්ධ කළ යුතුය.