بررسي عددي اثر تعداد پره هاي هادي جريان در جداره بهبود دهنده با گذرگاه شبه نيم دايره اي در كمپرسور جريان محوري

كارشناسي ارشد

چكيده لزوم به‌كارگيري كمپرسورها در محدوده عملكردي متغير ايجاب مي¬كند كه طراحي آن‌ها به‌گونه‌اي باشد كه توانايي ارائه -توانمندي¬هاي بالا در شرايط حساس را داشته باشند و از منظر آيروديناميكي به‌گونه‌اي نسبتاً پايدار عمل كنند. شروع ناپايداري‌هاي جريان و رشد آن¬ها قابليت افزايش فشار كمپرسور را به ميزان قابل‌ملاحظه‌اي كاهش داده و درنهايت منجر به مرگ كمپرسور مي¬شود. موضوعي كه طراحان كمپرسور اغلب با آن درگيرند، چرايي پديده واماندگي و خفقان در كمپرسورها و چگونگي ممانعت از بروز آن¬ها يا به تأخير انداختن وقوع پديده¬هاي مذكور است. يكي از روش‌هاي غيرفعال به تأخير انداختن وقوع پديده واماندگي استفاده از انواع جداره بهبوددهنده مي¬باشد. مطالعه حاضر به بررسي جداره بهبوددهنده با گذرگاه شبه¬نيم¬دايره¬اي كه درون آن پره¬هايي قرارگرفته است مي¬پردازد. پارامتر موردبررسي در اين تحقيق، تعداد پره‌هاي جداره بهبوددهنده مي¬باشد. جداره بهبوددهنده مذكور با به‌كارگيري مفهوم جريان بازگردشي جريان¬هاي ناپايدار نوك تيغه روتور را كنترل كرده و محدوده عملكرد پايدار را گسترش مي‌دهد. به‌منظور بررسي بهتر اثر تعداد پره‌ها، مدل‌سازي براي سه مقدار مختلف 33٫3% ، 53٫5% و 73٫7% عدم پوشش محوري پره روتور انجام‌گرفته است. نتايج شبيه‌سازي جريان براي كمپرسور با جداره بهبوددهنده با 33٫3% عدم پوشش محوري پره روتور و تعداد 120، 90، 80، 60، 40 و 30 پره نشان مي-دهد كه بهترين عملكرد مربوط به جداره بهبوددهنده با 120 پره با 30٫0774% بهبود در حاشيه واماندگي مبتني بر جريان جرمي اصلاح‌شده، 0٫07122 افت در حاشيه واماندگي مبتني بر نسبت فشار كل به كل و 0٫148% بهبود در راندمان كل به كل مي¬باشد. براي كمپرسور با جداره بهبوددهنده با 53٫5% عدم پوشش محوري پره روتور و تعداد 120، 90، 80، 60، 40 و 30 پره بهترين عملكرد مربوط به جداره بهبوددهنده با 90 با 31٫8410% بهبود در حاشيه واماندگي مبتني بر جريان جرمي اصلاح‌شده، 0٫1468% بهبود در حاشيه واماندگي مبتني بر نسبت فشار كل به كل و 8٫8% افت راندمان مي¬باشد. براي كمپرسور با جداره بهبوددهنده با 73٫7% عدم پوشش محوري پره روتور و تعداد 120، 90، 80، 60، 40 و 30 پره بهترين عملكرد مربوط به جداره بهبوددهنده با 60 پره با 29٫21% بهبود در حاشيه واماندگي مبتني بر جريان جرمي اصلاح‌شده، 0٫0709% بهبود در حاشيه واماندگي مبتني بر نسبت فشار كل به كل و 9٫97% افت راندمان مي¬باشد. واژه‌هاي كليدي: كمپرسور جريان محوري، واماندگي، جداره بهبوددهنده، پره‌هاي به عقب كشيده شده

190441

دانشگاه علم و صنعت ايران

مهندسي هوافضا - آيروديناميك

دكتر محمد اخلاقي