تحلیل عددی اثر پوسته با درز نوک پلّه ای بر عملکرد یک کمپرسور گریز از مرکز

در این مقاله، یکی از روش های جدید اصلاح پوسته به منظور بهبود عملکرد کمپرسورها مورد بررسی قرار گرفته است. درز نوک پلّه ای یکی از روش های مناسب اصلاح پوسته کمپرسورهاست که اخیراً کارایی آن در زمینه کمپرسورهای محوری به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر، اثرات درز نوک پلّه ای بر بهبود حاشیه استال یک کمپرسور گریز از مرکز، برای اولین بار، به روش عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. شبیه سازی به کمک نرم افزار فلوئنت و با بهره گیری از مدل آشفتگی k-ε صورت پذیرفته است. به منظور یافتن هندسه بهینه درز نوک پلّه ای، هفت هندسه پوسته مختلف به همراه کمپرسور با پوسته صاف در نظر گرفته شده اند. بررسی کانتورهای سرعت و الگوهای خطوط جریان روی صفحات عمود بر راستای جریان و نصف النهاری نشان می دهد که با ایجاد پوسته با درز نوک پلّه ای، جریان نشتی نوک پرّه تضعیف شده و میزان انسداد جریان در گذرگاه اصلی کمپرسور، کاهش پیدا می کند. بنابراین درز نوک پلّه ای، سبب افزایش محدوده عملکرد پایدار کمپرسور شده و وقوع پدیده استال را به تأخیر می اندازد. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که با استفاده از درز نوک پلّه ای با ابعاد بهینه، حاشیه استال کمپرسور 38/7% بهبود پیدا می کند.