15278

15278

تحقيق تجربي و عددي اثرات اغتشاشات و گرفتگي جريان برعملكرد رديف پره رتور كمپرسور محوري

كارشناسي ارشد

مكانيك گرايش تبديل انرژي

دي 1394

دي 1394

دكتر رضا تقوي زنوز

چكيده عملكرد كمپرسورها ه عنوان عنصر اصلي تور ينهاي گاز، ميتواند تحت تاثير اغتشامات و گرفتگي ريان ورودي ه آنها، دچار ا تلال گردد. اين ا تلال عملكرد كه ه واسطه ارج مدن از مرايو طراحي است، ا ناپاياييهايي نيز همراه وده كه در مجموع كارايي تور ين گاز را كاهش ميدهد. از اين رو مطالعه چگونگي تاثيرگذاري ههم ريشتگي و يا گرفتگي ريان در ورودي كمپرسعععورها، از اهميت الايي ر وردار است. در اين مطالعه ا هكارگيري اندازهگيريهاي آزمايشگاهي و همچنين مبيهسازيهاي عددي، عملكرد يك رديف پره رتور كمپرسور محوري سرعت پايين در مرايو وقوع گرفتگي ريان ررسي مده است. معبيهسازي الگوي گرفتگي ريان ا ايجاد چهار هندسه مشتلف از قبيل گرفتگيهاي قطاعي پيوسته، قطاعي متناوب، محيطي و معاعي ار ي، و نصب آن ر روي ورودي تفتريگ كمپرسور محوري انجام پذيرفته است. در همهي اين گرفتگيها 65 % از مجراي ورودي فته مده است و ه نوعي اين مطالعه مكل گرفتگيها و تاثير آن ر روي عملكرد رتور و ميدان ريان سيال درون رتور را مورد ررسععي قرار ميدهد. داده رداري در قالب اندازهگيري پارامترهاي سععرعت و فشععاركل در حالات مشتلف گرفتگي ريان انجام معده است. همچنين نوسانات سرعت در ورودي رتور ا كمك ريانسععنج سععيمداغ ررسععي گرديد. در ادامه اثر تزريق ت هوا در ناحيه درز نوپ پره رتور، ر عملكرد كمپرسور در مرايو و ود گرفتگيهاي ريان، ا استفاده از يك مكانيزم سا تهمده، مورد مطالعه قرار گرفت. نتايج حاكي از آن است كه گرفتگيهاي ريان سبب كاهش عملكرد رتور ميمود. اين كاهش در عملكرد عه ازاي گرفتگيهعاي مشتلف، متفعاوت اسعععت. هرچعه گرفتگيها متمركزتر امعععند، ريانهاي گردا هاي و ناپايداريهاي حاصل از آن نيز مديدتر هفتند و كاهش يشتري در ضريب افزايش فشعاركل و ود دارد. هعنوان مثال در گرفتگي نوع قطاعي پيوسعته، ه صعورت ميانگين از 07 % افت در ضعععريب افزايش / 97 % و در گرفتگي نوع قطاعي متناوب 8 / پعايعه تعا نوپ پره رتور 5 فشععاركل نفععبت ه حالت ريان دون گرفتگي، و ود دارد. همچنين تزريق درصععد كمي هوا در ناحيه درز نوپ پره رتور تاثير هسزايي ر هبود عملكرد رتور و كاهش ناپايداريها در گرفتگيهايي كه ناپايداريهاي حاصععل از آنها نفععبتا ضعععيف مي امععند، دارد. ه عنوان مثال در ريان دون د 1% د ي نفعبت ه د ي كلي عبوري از رتور، ه صعورت ميانگين از پايه تا نوپ / گرفتگي ا تزريق 7 0% د ي نفبت ه د ي كلي عبوري از / پره رتور 04 % هبود و در گرفتگي قطاعي متناوب ا تزريق 2 8% هبود در ضعريب افزايش فشاركل نفبت ه / رتور، ه صعورت ميانگين از پايه تا نوپ پره رتور 6 حعالعت ريعان عدون گرفتگي، و ود دارد. در گرفتگيهعايي مانند نوع محيطي كه ناپايداريهاي قويتري نفععبت ه ديگر حالات ايجاد ميكنند، تزريق ت هوا ميتواند اثر منفي ر روي عملكرد رتور گذارد. زيرا ريان رو ي از انژكتورها ه معدت تحت تاثير ناپايداريهاي حاصل از گرفتگي قرار ميگيرند و ه اي اصلاح ريان، آن را ناپايدارتر ميكنند. راي مطالعه زئيات ريان و اسعتشراج پارامترهاي گفتردهتر، تحليل عددي ريان ا و ود گرفتگيهاي مشتلف در ورودي رتور انجام گرديد. در تحليل عددي ه ز چهار هندسعععه گرفتگي گفته معده، گرفتگي مععاعي دا لي نيز مورد ررسعي قرار گرفته اسعت. ررسعي نتايج مدلسازي عددي و مقايفععهمععان ا نتايج آزمايشهاي تجر ي، حاكي از تطا ق فععيار وب آنها ا يكديگر مي امد. همچنين مبيهسازيهاي عددي در مرايو هكارگيري تزريق ت هوا در ناحيه درز نوپ، تكرار مده و نتايج هبود عملكرد در قالب نمودارها و كانتورهاي مشتلف ارائه گرديده است. واژههاي كليدي: رتور كمپرسور محوري - گرفتگي ريان – تفتريگ كمپرسور سرعتپايين – تزريق ت هوا – ناپايداريهاي ريان