26437

مطالعه اكسپندر پيچشي دوقلو به‌صورت تك‌بعدي و بررسي عملكرد آن با تزريق سيال

كارشناسي ارشد

مكانيك- تبديل انرژي

1397-1400

1400/08/30

دكتر مهدي مقيمي

مكانيك

مدل‌سازي‌هايي كه در سال‌هاي اخير در خصوص اكسپندرهاي پيچشي دوقلو انجام‌شده است بر اساس تكنيك ديناميك سيالات محاسباتي بوده است. با توجه به محدوديت‌هاي ناشي از به‌كارگيري اين ابزار، تاكنون تحليل در تمام فضاي طراحي امكان‌پذير نشده است. لذا بهره‌گيري از يك روش مكمل ديگر براي تحليل جامع اين ماشين‌ها در تمام فضاي موردمطالعه و در حداقل زمان ممكن ضروري است. اين پژوهش به بررسي تحليل تك‌بعدي اكسپندر پيچشي دوقلو پرداخته است كه يك روش جديد و كم هزينه در به دست آوردن پارامترهاي موثر و خروجي ماشين است و در حداقل‌ترين زمان ممكن اقدام به تحليل اين ماشين‌ها مي‌كند. همچنين مقالات مرتبط با اين بررسي‌ها نشان مي‌دهد كه در فشارهاي بالا و سرعت‌هاي پايين روش CFD دقت كافي نسبت به نتايج تجربي را ندارد كه اين مورد به يك چالش اساسي در تحليل اكسپندرهاي پيچشي دوقلو شده است. در تحليل تك‌بعدي سعي در بهبود اين خطاها و چالش شده است تا جايي كه حتي نتايج در سرعت‌هاي بالا و فشار‌هاي پايين نيز دقيق تر از CFD نسبت به نتايج تجربي عمل كرد و خطايي حدود 0.37 درصد نسبت به نتايج تجربي دارا مي‌باشد. پس از بررسي تك بعدي اكسپندر پيچشي به منظور كاهش تلفات، تزريق آب به اكسپندر مورد بررسي قرار گرفت. بر اساس نمودارهاي استخراج شده‌، مكانيزم‌هاي تأثير مرتبط بر رفتار اكسپندر پيچشي دوقلو حاصل از تزريق آب تعيين شد و تاثير تزريق آب بر اكسپندر پيچشي نيز بيان گرديد.

1401/02/14

Study of twin-screw compressors to reduce internal leakage flows by fluid injection

11/21/2022 12:00:00 AM

The modeling that has been done in recent years for twin screw expanders has been based on computational fluid dynamics technique, analysis has not been possible in the entire design space, which due to the limitations of using this tool. Therefore, it is necessary to use another complementary method for comprehensive analysis of these machines in all the studied space and in the shortest possible time. This study investigates the one-dimensional analysis of twin-screw expander, which is a new and low-cost method in obtaining effective parameters and output of the machine and analyzes these machines in the shortest possible time. Also, the articles related to these studies show that at high pressures and low rotation, the CFD method is not accurate enough for the experimental results, which has become a major challenge in the analysis of twin-screw expanders. In one-dimensional analysis, attempts have been made to correct these errors and challenges to the extent that even the results at high speeds and low pressures were more accurate than the CFD compared to the experimental results and had an error of about 0.37%. After one-dimensional analysis of the twin screw expander to reduce losses, water injection into the expander was examined. Based on the extracted diagrams, the mechanisms of effect related to the behavior of the twin screw expander resulting from water injection were determined and the effect of water injection on this machines was also expressed.

اكسپندر پيچشي دوقلو , تحليل تك بعدي , جي تي سوئيد , ماشين هاي جابه جايي مثبت , تزريق آب به اكسپندر پيچشي

Twin-screw expander , One-dimensional analysis , GT-SUITE , Positive displacement machines , Water injection to twin-screw expander

Reza Nourizadeh

Mahdi Moghimi