Gerotor pompalarda iç ve dış dişli geometrisinin kavitasyona etkisinin teorik ve deneysel incelenmesi
Theoretical and experimental investigation of the effect of inner and outer gear geometry on cavitation in gerotor pumps
- Tez No: 938817
- Danışmanlar: PROF. DR. RAHMİ ÜNAL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Gerotor pompalar, yüksek verimlilikleri ve kompakt yapılarıyla havacılık, otomotiv, hidrolik sistemler ve yağlama uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Hava araçlarının yağlama sistemlerinde irtifaya bağlı olarak düşen atmosfer basıncı gerotor pompanın kavitasyonla karşılaşma riskini artırır. Kavitasyon, bir sıvının basıncının buharlaşma basıncının altına düşmesi sonucu buhar kabarcıklarının oluşması ve ardından patlamasıyla meydana gelir bu da pompanın çıkış debisinde dalgalanmalara, tork dalgalanmalarına, hidrolik verim kaybına ve yüksek çalışma sesine yol açar. Bunun yanı sıra kavitasyon pompa bileşenlerinde aşınmaya yol açarak uzun vadede pompanın performansını ve dayanıklılığını olumsuz etkiler. Bu çalışmada, gerotor pompalarda iç ve dış dişli geometrisinin kavitasyona etkileri analiz edilmiştir. İki farklı pompada dört farklı mil dönüş hızında gerçekleştirilen testlerde pompaların kavitasyona neden olan emiş basınçları tespit edilmiştir. Testlerde kullanılan pompalar farklı geometrik parametreler göz önünde bulundurularak tasarlanmış ve sonuçlar bu parametrelerin kavitasyon üzerindeki etkilerini ortaya koymuştur. Sonuçlara göre, pompa geometrik parametrelerinin boyutsal olarak büyümesinin, düşük emiş basıncının ve artan dönüş hızlarının kavitasyon riskini önemli ölçüde artırdığı görülmüştür. Özellikle yüksek dönüş hızlarında, kavitasyon riskinin geometrik tasarıma bağlı olarak arttığı tespit edilmiştir Kavitasyon durumunda çıkış debisinde ±6 litreye ulaşan dalgalanmalar ve çalışma sesinde belirgin artış gözlemlenmiştir. Pompanın normal çalışma durumları için yapılan AMESIM analizleri ve test sonuçlarının %90 oranında uyumlu olduğu görülmüştür. Bu durum, AMESIM analizlerinin gerotor pompa performansını öngörmede yüksek doğruluğa sahip olduğunu ortaya koymuştur. Kavitasyon için yapılan teorik hesaplamalarda, emniyet faktörünün 1,2 alınması önerilmiştir. Bu çalışma, kavitasyon riskini azaltmak ve pompa performansını artırmak için iç ve dış dişli geometrilerinin dikkatlice tasarlanmasının önemini vurgulamaktadır.
Özet (Çeviri)
Gerotor pumps are widely used in aerospace, automotive, hydraulic systems, and lubrication applications due to their high efficiency and compact design. In the lubrication systems of aircraft, the decreasing atmospheric pressure with altitude increases the risk of cavitation in gerotor pumps. Cavitation occurs when the pressure of a liquid drops below its vapor pressure, causing vapor bubbles to form and subsequently collapse. This phenomenon leads to fluctuations in the pump's output flow rate, torque fluctuations, hydraulic efficiency loss, and increased operating noise. Additionally, cavitation causes wear on pump components, which negatively affects the pump's performance and durability over time. This study analyzes the effects of internal and external gear geometries on cavitation in gerotor pumps. Tests were conducted on two different pumps at four different shaft speeds to identify the suction pressures that cause cavitation. The pumps used in the tests were designed considering various geometric parameters, and the results revealed the impacts of these parameters on cavitation. According to the results, increasing the dimensional size of the pump's geometric parameters, lower suction pressures, and higher rotational speeds significantly increase the risk of cavitation. It was particularly observed that at high rotational speeds, the risk of cavitation is heightened depending on the geometric design. During cavitation, fluctuations of up to ±6 liters in the output flow rate and a noticeable increase in operating noise were observed. AMESIM analyses and test results under normal operating conditions of the pump showed a 90% agreement, indicating that AMESIM analyses have high accuracy in predicting gerotor pump performance. In theoretical calculations for cavitation, a safety factor of 1.2 is recommended. This study highlights the importance of carefully designing internal and external gear geometries to mitigate cavitation risks and enhance pump performance.
Benzer Tezler
- Gerotor tipi pompalarda rotor-stator grubu ile gövde eşleşme optimizasyonu yapılarak pompa verimliliğinin arttırılması
Improving the efficiency on gerotor type pumps by optimization between rotor-stator set and pump body
ELİF KEYİF ARAS
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Makine MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İRFAN KARAGÖZ
- Cfd-based design and experimental assessment of a gerotor pump for aircraft applications
Havacılık uygulamaları için bir gerotor pompanın cfd tabanlı tasarımı ve deneysel değerlendirilmesi
YUNUS HÖÇÜK
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEHER EKEN
- Gerotor profillerinin optimizasyonu
Optimization of gerotor profiles
BEKİR KARAGÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2010
Makine MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiMakine Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ZİYA ŞAKA
- Uçak motor malzemelerinde hasar analiz tekniklerinin incelenmesi ve F110-GE-100 motoru yüksek basınç türbin rotor (HPTR) diski için uygulaması
Examine of failure analyz technics on the aircraft engine and application on the Hptr disk of F110-GE-100 engines
SEYFİ DEMİRDAĞ
Yüksek Lisans
Türkçe
2000
Makine MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SONER ALANYALI
- H&-robust optimal kontrol tekniğinin kullanılması ile T 700 turbo motorunun güç türbini hızının kontrolü
Power turbine speed control of the GE-T700 turbo engine using the H -robust optimal control technique
CÜNEYT YILMAZ