1. இம்பெல்லர் இடைவெளியின் வரையறை மற்றும் முக்கிய தாக்கங்கள்

இம்பெல்லர் இடைவெளி என்பது இம்பெல்லருக்கும் பம்ப் உறைக்கும் (அல்லது வழிகாட்டி வேன் வளையம்) இடையே உள்ள ரேடியல் இடைவெளியைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக 0.2 மிமீ முதல் 0.5 மிமீ வரை இருக்கும். இந்த இடைவெளி செயல்திறனை கணிசமாக பாதிக்கிறது.  பலநிலை செங்குத்து டர்பைன் பம்புகள் இரண்டு முக்கிய அம்சங்களில்:

● ஹைட்ராலிக் இழப்புகள்: அதிகப்படியான இடைவெளிகள் கசிவு ஓட்டத்தை அதிகரித்து, அளவீட்டுத் திறனைக் குறைக்கின்றன; அதிகப்படியான சிறிய இடைவெளிகள் உராய்வு தேய்மானம் அல்லது குழிவுறுதலை ஏற்படுத்தக்கூடும்.

● ஓட்ட பண்புகள்: இடைவெளி அளவு நேரடியாக தூண்டி வெளியேறும் இடத்தில் ஓட்ட சீரான தன்மையை பாதிக்கிறது, இதனால் தலை மற்றும் செயல்திறன் வளைவுகளை பாதிக்கிறது.

2. இம்பெல்லர் இடைவெளி உகப்பாக்கத்திற்கான தத்துவார்த்த அடிப்படை

2.1 கனஅளவு திறன் மேம்பாடு

கன அளவு செயல்திறன் (ηₛ) என்பது உண்மையான வெளியீட்டு ஓட்டத்திற்கும் கோட்பாட்டு ஓட்டத்திற்கும் உள்ள விகிதமாக வரையறுக்கப்படுகிறது:

ηₛ = 1 − QQleak

இங்கு Qleak என்பது தூண்டி இடைவெளியால் ஏற்படும் கசிவு ஓட்டமாகும். இடைவெளியை மேம்படுத்துவது கசிவை கணிசமாகக் குறைக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக:

● இடைவெளியை 0.3 மிமீயிலிருந்து 0.2 மிமீ ஆகக் குறைப்பது கசிவை 15–20% குறைக்கிறது.

● பலநிலை பம்புகளில், நிலைகளுக்கு இடையே ஒட்டுமொத்த உகப்பாக்கம் மொத்த செயல்திறனை 5–10% மேம்படுத்தலாம்.

2.2 ஹைட்ராலிக் இழப்புகளைக் குறைத்தல்

இடைவெளியை மேம்படுத்துவது தூண்டி வெளியேறும் இடத்தில் ஓட்ட சீரான தன்மையை மேம்படுத்துகிறது, கொந்தளிப்பைக் குறைக்கிறது மற்றும் இதனால் தலை இழப்பைக் குறைக்கிறது. உதாரணமாக:

● CFD உருவகப்படுத்துதல்கள், இடைவெளியை 0.4 மிமீ முதல் 0.25 மிமீ வரை குறைப்பது கொந்தளிப்பான இயக்க ஆற்றலை 30% குறைக்கிறது, இது தண்டு மின் நுகர்வில் 4–6% குறைப்புக்கு ஒத்திருக்கிறது என்பதைக் காட்டுகிறது.

2.3 குழிவுறுதல் செயல்திறன் மேம்பாடு

பெரிய இடைவெளிகள் நுழைவாயிலில் அழுத்த துடிப்புகளை அதிகரிக்கின்றன, குழிவுறுதல் அபாயத்தை அதிகரிக்கின்றன. இடைவெளியை மேம்படுத்துவது ஓட்டத்தை உறுதிப்படுத்துகிறது மற்றும் NPSHr (நிகர நேர்மறை உறிஞ்சும் தலை) விளிம்பை அதிகரிக்கிறது, குறிப்பாக குறைந்த ஓட்ட நிலைமைகளின் கீழ் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

3. பரிசோதனை சரிபார்ப்பு மற்றும் பொறியியல் வழக்குகள்

3.1 ஆய்வக சோதனை தரவு

ஒரு ஆராய்ச்சி நிறுவனம் ஒப்பீட்டு சோதனைகளை நடத்தியது a பலநிலை செங்குத்து விசையாழி பம்ப் (அளவுருக்கள்: 2950 rpm, 100 m³/h, 200 மீ ஹெட்).

3.2 தொழில்துறை பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்

● பெட்ரோ கெமிக்கல் சர்குலேஷன் பம்ப் ரெட்ரோஃபிட்: ஒரு சுத்திகரிப்பு நிலையம் இம்பெல்லர் இடைவெளியை 0.4 மிமீயிலிருந்து 0.28 மிமீ ஆகக் குறைத்து, ஆண்டுக்கு 120 kW·h ஆற்றல் சேமிப்பையும், இயக்கச் செலவுகளில் 8% குறைப்பையும் அடைந்தது.

● ஆஃப்ஷோர் பிளாட்ஃபார்ம் இன்ஜெக்ஷன் பம்ப் உகப்பாக்கம்: இடைவெளியைக் கட்டுப்படுத்த லேசர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரியைப் பயன்படுத்தி (±0.02 மிமீ), ஒரு பம்பின் அளவீட்டுத் திறன் 81% இலிருந்து 89% ஆக மேம்பட்டது, அதிகப்படியான இடைவெளிகளால் ஏற்படும் அதிர்வு சிக்கல்களைத் தீர்த்தது.

4. உகப்பாக்க முறைகள் மற்றும் செயல்படுத்தல் படிகள்

4.1 இடைவெளி உகப்பாக்கத்திற்கான கணித மாதிரி

மையவிலக்கு விசையியக்கக் குழாய் ஒற்றுமை விதிகள் மற்றும் திருத்தக் குணகங்களின் அடிப்படையில், இடைவெளிக்கும் செயல்திறனுக்கும் இடையிலான உறவு:

η = η₀(1 − k·δD)

இங்கு δ என்பது இடைவெளி மதிப்பு, D என்பது தூண்டியின் விட்டம், மற்றும் k என்பது ஒரு அனுபவ குணகம் (பொதுவாக 0.1–0.3).

4.2 முக்கிய செயல்படுத்தல் தொழில்நுட்பங்கள்

●துல்லியமான உற்பத்தி: CNC இயந்திரங்கள் மற்றும் அரைக்கும் கருவிகள் தூண்டிகள் மற்றும் உறைகளுக்கு மைக்ரோ-மீட்டர்-நிலை துல்லியத்தை (IT7–IT8) அடைகின்றன.

●இடத்திலேயே அளவீடு: விலகல்களைத் தவிர்க்க, லேசர் சீரமைப்பு கருவிகள் மற்றும் மீயொலி தடிமன் அளவீடுகள் அசெம்பிளியின் போது இடைவெளிகளைக் கண்காணிக்கின்றன.

● டைனமிக் சரிசெய்தல்: உயர் வெப்பநிலை அல்லது அரிக்கும் ஊடகங்களுக்கு, போல்ட் அடிப்படையிலான ஃபைன்-ட்யூனிங்குடன் மாற்றக்கூடிய சீலிங் வளையங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

4.3 பரிசீலனைகள்

● உராய்வு-உடை சமநிலை: குறைவான இடைவெளிகள் இயந்திர தேய்மானத்தை அதிகரிக்கின்றன; பொருள் கடினத்தன்மை (எ.கா., தூண்டிகளுக்கு Cr12MoV, உறைகளுக்கு HT250) மற்றும் செயல்பாட்டு நிலைமைகள் சமநிலையில் இருக்க வேண்டும்.

● வெப்ப விரிவாக்க இழப்பீடு: அதிக வெப்பநிலை பயன்பாடுகளுக்கு (எ.கா., சூடான எண்ணெய் பம்புகள்) ஒதுக்கப்பட்ட இடைவெளிகள் (0.03–0.05 மிமீ) அவசியம்.

5. எதிர்கால போக்குகள்

●டிஜிட்டல் வடிவமைப்பு: AI-அடிப்படையிலான உகப்பாக்க வழிமுறைகள் (எ.கா., மரபணு வழிமுறைகள்) உகந்த இடைவெளிகளை விரைவாகத் தீர்மானிக்கும்.

●சேர்க்கை உற்பத்தி: உலோக 3D அச்சிடுதல் ஒருங்கிணைந்த தூண்டுதல்-உறை வடிவமைப்புகளை செயல்படுத்துகிறது, அசெம்பிளி பிழைகளைக் குறைக்கிறது.

●ஸ்மார்ட் கண்காணிப்பு: டிஜிட்டல் இரட்டையர்களுடன் இணைக்கப்பட்ட ஃபைபர்-ஆப்டிக் சென்சார்கள் நிகழ்நேர இடைவெளி கண்காணிப்பு மற்றும் செயல்திறன் சீரழிவு கணிப்பை செயல்படுத்தும்.

தீர்மானம்

பலநிலை செங்குத்து விசையாழி பம்ப் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கான நேரடி முறைகளில் ஒன்று இம்பெல்லர் இடைவெளி உகப்பாக்கம் ஆகும். துல்லியமான உற்பத்தி, டைனமிக் சரிசெய்தல் மற்றும் புத்திசாலித்தனமான கண்காணிப்பு ஆகியவற்றை இணைப்பதன் மூலம் 5–15% செயல்திறன் ஆதாயங்களை அடைய முடியும், ஆற்றல் நுகர்வு குறைக்கப்படும் மற்றும் பராமரிப்பு செலவுகள் குறையும். உற்பத்தி மற்றும் பகுப்பாய்வுகளில் முன்னேற்றங்களுடன், இடைவெளி உகப்பாக்கம் அதிக துல்லியம் மற்றும் புத்திசாலித்தனத்தை நோக்கி உருவாகி, பம்ப் ஆற்றல் மறுசீரமைப்புக்கான முக்கிய தொழில்நுட்பமாக மாறும்.

குறிப்பு: நடைமுறை பொறியியல் தீர்வுகள், வாழ்க்கைச் சுழற்சி செலவு (LCC) பகுப்பாய்வு மூலம் சரிபார்க்கப்பட்ட நடுத்தர பண்புகள், செயல்பாட்டு நிலைமைகள் மற்றும் செலவுக் கட்டுப்பாடுகளை ஒருங்கிணைக்க வேண்டும்.