21482

21482

تجزيه و تحليل اثر شياردار كردن معبر جريان بر مشخصات جريان سيال عبوري

كارشناسي ارشد

تبديل انرژي

1398/7/10

دكتر محمود ابراهيمي

مكانيك

كمپرسورهاي اسكرو در گروه ماشين‌هاي جابه‌جايي مثبت قرار مي‌گيرند كه با توجه به مزاياي اين كمپرسورها نسبت به ديگر كمپرسورهاي صنعتي، به صورت گسترده‌اي در صنايع مختلف مورد استفاه قرار مي‌گيرند. وجود فاصله بين قسمت‌هاي متحرك و ثابت تجهيزات دوار امري اجتناب ناپذير است. اين فاصله باعث نشتي جريان در انواع كمپرسورها شده است كه باعث پايين آمدن راندمان كمپرسور مي‌شود. در اين تحقيق به بررسي اثر شياردار كردن معبر جريان بر مشخصات جريان سيال عبوري به كمك نرم‌افزار ANSYS CFX پرداخته شده است. كيفيت شبيه‌سازي ماشين‌هاي جابه‌جايي مثبت، به شدت به پيش‌بيني درست جريان نشتي از بين لقي‌هاي موجود بستگي دارد. به نظر مي‌رسد شيار بر سر راه جريان عبوري، باعث افزايش ضخامت لايه مرزي شده كه اين افزايش ضخامت مانند مانع در مقابل جريان نشتي برگشتي بين روتور و استاتور در كمپرسور عمل كند. ابتدا اثر شيار را روي صفحه مسطح مورد بررسي قرار داده و سپس اين اثر را روي سطح داخلي استوانه‌ مورد بررسي قرار گرفته، در مرحله بعد اين بررسي روي سيلندر و پيستون چرخان صورت گرفته و در نهايت نتايج حاصله را در عملكرد كمپرسور اسكرو مورد عمل قرار داده‌ايم. نتايج نشان مي‌د‌هد، ايجاد شيار بر سر راه جريان نشتي باعث كاهش دبي اين جريان شده است. براي دستيابي به اهداف اين تحقيق، مدل‌ عددي CFX نسبت به يك مدل آزمايشگاهي مورد صحت‌سنجي قرار گرفته است. نتايج حاصل نشان مي‌دهند كه پاسخ‌هاي مدل عددي تطابق خوبي با نتايج آزمايشگاهي دارد.

1398/10/09

Investigating the effect of flow pathway groove on the characteristics of passing fluid

10/1/2020 12:00:00 AM

Screw compressors are in the category of positive displacement machines which are widely used in different industries according to their advantages over other industrial compressors. The distance between the movable and fixed parts of the circular equipment is unavoidable issue. This distance causes tip leakage in all types of compressors, which results to decrease compressor efficiency. In this study, we investigated the effect of grooving flow path on the passing fluid flow properties using ANSYS CFX software. The quality of simulations for positive displacement machines depends to a great extent on the correct prediction of clearance mass flow. It seems that the groove in the cross-flow direction has increased the thickness of the boundary layer that this increase in thickness will act as a barrier against the leakage flow between the rotor and the stator in the compressor. The first, the effect of groove was investigated on the flat plate and then this effect studied on the inner surface of the cylinder. The next step, this study was carried out on cylinders and pistons and finally, we have applied the results on the performance of the screw compressor. The results show creating a groove on the leakage flow has reduced the mass flow. In order to achieve the goals of this research, the CFX numerical model is validated compared to a laboratory model. The results show that the numerical model responses fit in well with the experimental results.