بررسي تغيير زاويه لين و سوئيپ روتور و استاتور يك كمپرسور جريان محوري بر حاشيه سرج آن

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي مكانيك

كارشناسي ارشد

چكيده كمپرسورها در بسياري از صنايع از جمله صنايع هوافضا، نفت و گاز، صنايع نظامي و نيروگاهي و صنايع كوچكتر استفاده مي¬شوند. كمپرسورهاي محوري يكي از انواع توربوماشين¬ها هستند كه به¬دليل خصوصيات منحصر به فردشان مانند مقدار و جهت جريان و بازده بالا، جايگاه ويژه¬اي را در كاربردهاي صنعتي به خود اختصاص داده¬اند. بنابراين بهبود كارايي كمپرسور يكي از مهم¬ترين اهداف طراحان طي سال¬هاي متمادي بوده است. ناپايداري¬هاي آئروديناميكي، شامل سرج و واماندگي گردان، مهم¬ترين عامل محدود كننده عملكرد كمپرسورها مي¬باشد. با توجه به اين كه يكي از مهم¬ترين كارهايي كه براي بهبود كارايي و بهره¬برداري مطلوب از كمپرسورها مي¬توان انجام داد، بهينه¬سازي شكل هندسي پره-هاي كمپرسور است. هدف اين پژوهش شبيه¬سازي سه بعدي جريان داخل يك طبقه كمپرسور محوري و بررسي تاثير زاويه لين پره¬هاي روتور و استاتور برروي عملكرد كمپرسور و حاشيه سرج مي¬باشد. جريان سيال در داخل توربوماشين-ها كاملا سه بعدي بوده و به همين دليل رفتار واقعي جريان در اين تجهيزات از پيچيدگي زيادي برخوردار است. به منظور شبيه¬سازي جريان داخل كمپرسور از نرم افزار قدرتمند ANSYS CFX در زمينه ديناميك سيالات محاسباتي و توربوماشين¬ها استفاده شده است. در اين پژوهش يك طبقه كمپرسور محوري به¬صورت سه بعدي شبيه-سازي سه بعدي شده است. در اين كار از شبكه¬¬ي با سازمان و مدل توربولانسي SST استفاده شده است. پره¬هاي روتور و استاتور كمپرسور در 9 زاويه لين متفاوت بررسي گرديد و در نهايت هندسه¬هاي با بيشترين و كمترين راندمان انتخاب شد و عملكرد كمپرسور در فشارها و سرعت چرخش¬هاي متفاوت مورد بررسي قرار گرفت. پس از بررسي و مقايسه نتايج مربوط به 9 حالت مختلف تغيير در زواياي لين و سوييپ پره¬هاي روتور و استاتور كمپرسور، بيشترين بازده مربوط به Case 9 با مقدار 67/86 حاصل گرديد كه اين مقدار شامل تغيير 5- درجه زاويه لين در پره روتور و 7+ درجه زاويه سوييپ در پره استاتور مي¬باشد.

213293

تبديل انرژي

فني مهندسي گلپايگان

دانشگاه صنعتي اصفهان

ابوالحسن عسگرشمسي، سعيد جاني