10024

10024

تحقيق تجربي اثرات عدد رينولدز جريان در دنباله و حباب جدايي كسكيد پره هاي كمپرسور محوري با استفاده از جريان سنجي سيم و فيلم داغ

درجه كارشناسي ارشد

مهندسي هوافضا گرايش آيروديناميك

تير ماه 1390

تير ماه 1390

دكتررضا تقوي زنوز

چكيده در فرآيند طراحي كمپرسورها، اطلاع از عملكرد آيروديناميكي مجموعه كسكيد پره¬ها از اهميت بالايي برخوردار است. طراح مي¬بايد ديد مناسبي نسبت به اثرات پارامترهاي مختلف برروي رفتار ديناميك سيالاتي پره¬ها داشته باشد. اين پارامترها شامل خواص سيال خصوصاً درجريان بالادست و نيزخواص هندسي مي¬باشند. خواص جريان بالادست عمدتاً شامل زاويه برخورد، عدد رينولدز وخواص هندسي عمدتاً شامل شكل مقطع پره، اندازه گام و زاويه نصب مي باشند. در كار تحقيقاتي حاضر كسكيد پره¬هاي يك كمپرسور محوري مورد تحليل آزمايشگاهي قرار گرفته است. مدل شامل 3 پره رتور يك كمپرسور محوري بوده كه داراي هندسه و پروفيل يكسان و مشابه از نوع NGTE 10C4/30C5 مي¬باشد. صلبيت(نسبت وتر به گام) براي اين مجموعه پره معادل يك در نظر گرفته شده است. آزمايشات در يك تونل باد مادون صوت دمشي انجام پذيرفته اند. قبل از انجام آزمايشات، اصلاحات لازم در قسمت خروجي تونل جهت نصب قسمت آزمون جديد، مناسب براي تست كسكيد، طراحي و سپس ساخته شده است. سطوح مكش و فشار پره به تَپينگ¬هايي جهت اندازه¬گيري فشار مجهز گرديده تا از طريق شيلنگ¬هاي رابط به ترنسديوسرهاي فشار متصل گردند. آزمايشات در دو بخش جداگانه¬اي انجام پذيرفته است. در بخش اول، در هر مرحله از تست، پروفيل سرعت و توزيع فشار سطحي روي سطح مكش پره و در موقعيت¬هاي طولي مختلف اندازه¬گيري شده¬اند. سپس به تأثيرات عدد رينولدز جهت بررسي و تحليل حباب جدايي لايه¬اي و اثرات قابل ملاحظه آن بر روي ساختار جريان و رفتار لايه¬مرزي روي سطح پرداخته شده است. به منظور اعتبارسنجي نتايج، از سه تكنيك اندازه¬گيري توزيع فشار سطحي، توزيع سرعت و مرئي¬سازي جريان(در چند حالت خاص) استفاده شده است. در بخش دوم، مشخصات دنباله در پايين¬دست پره¬هاي كسكيد، در زواياي برخورد مختلف و اعداد رينولدز متفاوت مورد بررسي قرار گرفته¬اند. مؤلفه¬هاي نوساني و متوسط زماني سرعت جريان اندازه¬گيري شده است. به موازات انجام آزمايشات، اثرات عدد رينولدز جريان و زاويه برخورد بر عدد استروهال و فركانس تشكيل گردابه¬ها بحث و ارزيابي شده است. نتايج حاصل با نتايج آزمايشگاهي موجود مقايسه شده و تطابق خوبي نيز بدست آمده است. واژه‌هاي كليدي: كسكيدكمپرسورمحوري، عدد رينولدز، دنباله، جريان¬سنجي سيم¬داغ، حباب¬جدايي لايه اي