15454

15454

تحقيق عددي و تجربي كنترل جريان درز نوك رديف پره رتور كمپرسور محوري با استفاده از تزريق جت هوا

كارشناسي ارشد

مكانيك -هوافضا

آذر ماه 1394

آذر ماه 1394

دكتر رضا تقوي زنوز

چكيده مطالعهي اثر تزريب جت هوا بهعنوان ابزاري كارآمد بهمنظور كنترل و كاهش اثرات نامطلوب جريان نشنننتي درز نوك رديف پره رتور كمپرسنور محوري، موانوع مورد بح و بررسي در تحقيب حاار ميباشد. يكي از اصنليترين چالشهاي موجود در طراحي كمپرسنورهاي محوري، دستيابي به شرايو عملكرد بهينه با حفظ مؤلفههاي پايداري كمپرسنور اسنت. از طرفي شنرايو عملكرد با بازده بيشنينه معمولاً نزديك به حالات آغاز ناپايداريها و ونوع پديدههايي نظير اسنتال و سنر اسنت. لذا دسنتيابي به روشهايي براي افزايش محدوده عملكرد پايدار حائز اهميت ميباشد. روش تزريب جت هوا در محل نوك رديف پره رتور بهعنوان روشي مؤثر در افزايش بازهي پايداري و حتي بازيابي مجدد كمپرسور از شرايو ناپايداري به حالت پايدار مطر) است. در تحقيب پيشرو بنه دو روش عددي و تجربي اثر تزريب جت هوا روي جريان درز نوك يك رديف پره رتور كمپرسنور محوري مادون صوت، بهمنظور كنترل ناپايداريها و افزايش حاشيه پايداري موردبررسي و مطالعه نرارميگيرد. بدين منظور در ابتدا مدل عددي بر اسنناس تسننت ريج موجود در آزمايشننگاه آيروديناميك و توربوماشنينهاي تراكم پذير دانشنگاه علم و صنعت و سيستم تزريب طراحي شده بر روي آن، تهيه شد. حل عددي در حالات م تلف تزريب جت هوا انجام و باحالت بدون تزريب مقايسنه گرديد. شنبيهسازي عددي به كمك بسته نرمافزاري انسيس و مدل آشفتگي k-ω SST انجام گرفته است. مشاهده الگوي خطوط جريان و كانتورهاي سنرعت و فشار در ناحيه نزديك به درز نوك، نشان ميدهد كه با بهرهگيري از سيستم تزريب در حالت كلي، ورتكس جريان نشتي نوك رديف پره رتور در مقايسه باحالت بدون تزريب، شديداً تضعيف شده و در نتيجه انسنداد جريان در طول گذرگاه كمپرسور كاهش پيدا كرده است. از اينرو گسترهي عملكرد پايدار كمپرسنور افزايش يافته و رخداد ناپايداريهاي مربوط به جريان به تأخير ميافتد. حاشنيه اسنتال كمپرسور مورد آزمنايش بنا بهرهگيري از اين روش بنه ميزان نابل توجهي افزايش يافته كه براي حالات م تلف تزريب متفاوت بوده و در ب ش مربوط به هر حالت ميزان آن آورده شنده اسنت. در نسمت تجربي تغييرات لازم بر روي تست ريج موجود اعمال شد و سيستم تزريب طراحي و بر روي آن نصب و راه اندازي گرديد. تستهاي اوليه مبني بر تأثير تزريب بر منحني عملكرد، دسنتيابي به مشن صنههاي كلي عملكردي و تحليل فركانسي تأثير تزريب در شرايو كاري نزديك به استال به وسيلهي سنسورهاي موجود انجام شده است. واژههاي كليدي: كمپرسور محوري، جريان درز نوك، روش تزريب هوا، پايداري كمپرسور، بهبود حاشيه استال ز