مطالعه عددی پدیده سرج با مدل توربولانسی k-εدر کمپرسورهای جریان محوری

Authors

  • اکرم جهانبخشی کارشناسی ارشد، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
Abstract:

کاربرد کمپرسور­های محوری در فرآیند­های آیرودینامیکی به علت وجود ناپایداری جریان سیال در دبی­های جرمی کم، محدود است. از جمله این ناپایداری‌­ها پدیده سرج است. در کار حاضر تحلیل سه بعدی غیر دائم معادلات ناویر استوکس به کمک نرم افزار فلوئنت در توربو­ماشین­های چند مرحله‌­ای با استفاده از مدل توربولانسی (k −ε) و نوع  SKEمطالعه شده است. نتایج نشان دادند این مدل در مقایسه با انواع معمولی، برای مسائل توربوماشین­ها دارای دقت بهتر و نرخ همگرایی سریع­تری است و در بررسی رفتار سیستم تراکمی برای نقاط عملکرد متفاوت کمپرسور، هنگام بروز پدیده سرج و تغییرات نوسانات فشار و دبی جرمی با گذشت زمان، دقت قابل قبولی دارد. به طوریکه نرخ متوسط دبی جرمی محاسبه شده برای روتور ناسا ۶۷ در مطالعه حاضر و مدل SKE برابر (kg/s) ۲۳/۳۴ است و داده‌­های آزمایشگاهی مقدار (kg/s) ۶۱/۳۴ را نشان می­دهد. همچنین مشخص شد که در شرایط سرج با افزایش دور طراحی نوسانات کاهش زیادی خواهند داشت.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

مدلسازی سرج و واماندگی در کمپرسورهای جریان محوری

طراحان موتورهای توربین گاز تمایل زیادی برای به کارگیری کمپرسورهای محوری نسبت فشار بالاتر برای طبقات کمپرسور دارند، لکن بروز ناپایداریهای جریان در کمپرسور از مهمترین عوامل محدودکننده نسبت فشار کمپرسور می باشد. در این رابطه شناخت ناپایداریهای آیرودینامیکی می تواند به بهبود دامنه عملکرد کمپرسورهای محوری و رفع موانع رسیدن طراحان به خواسته هایشان کمک نماید. تحقیقات صورت گرفته در این زمینه شامل دو بخ...

15 صفحه اول

مطالعه عددی ناپایداری های سرج و واماندگی گردان در کمپرسورهای محوری

ناپایداری های آیرودینامیکی شامل سرج و واماندگی گردان مهمترین عامل محدوده کننده عملکرد کمپرسورها می باشد. در کمپرسورهای گذر صوتی، انسداد جریان نوک پره در اثر درهم کنش گردابه نوک پره و موج فشاری شوک منشاء اصلی بروز ناپایداری شناخته می شود. هدف از رساله حاضر، مطالعه عددی ناپایداری های کمپرسور و بررسی تاثیر روش های کنترل فعال بر به تعویق انداختن آنها می باشد. مدل به کار رفته یک کمپرسور محوری گذر صو...

15 صفحه اول

شبیه سازی و کنترل پدیده سرج در کمپرسورهای سانتریفیوژ

کمپرسورها دستگاههای دواری هستند که به منظور افزایش فشار در موتورهای توربو جت، توربین های گازی، توربور شارژها، انتقال گازها و دیگر موارد کاربرد دارند. محدوده کاری کمپرسورهای سانتریفیوژ توسط پدیده مخرب و ناپایداری به نام سرج محدود می شود. سرج باعث نوساناتی ناخواسته در دبی کمپرسور می شود که موجب آسیب رساندن به آن می شود. عمده ترین آسیبها شامل شکستن پره ها (در توربین های گازی) ، بازگشت دبی به ورودی...

15 صفحه اول

بررسی عددی پدیده ی جدایش در پایین دست جریان محوری حول استوانه در حالت آشفته

در مقاله حاضر ساختار جدایش و بازگشت جریان محوری حول استوانه‌ای با لبه ی تیز در حالت آشفته به صورت عددی بررسی شده است. با توجه به پیچیدگی‌هایی که در مدل‌سازی مسائل شامل جدایش وجود دارد، به منظور دستیابی به یک روش عددی مناسب برای حل، برخی تکنیک‌های عددی مانند روش گسسته سازی و الگوریتم حل میدان فشار سرعت مورد مقایسه قرار گرفته است. به علاوه عملکرد دو مدل k-ε استاندارد و Shear Stress Transport (SST...

full text

تحلیل و شبیه‌سازی پدیده ی سرج در کمپرسور محوری توربین گازGE-frame6

یکی از نکات مهم در تحلیل عملکرد کمپرسور تخمین حد سرج است. چنانچه زاویه حمله هوا به هر دلیلی تغییر کند، جت‌های هوا از روی پره جداشده و باعث کوچک شدن سطح مقطع عبوری هوا و تغییر زاویه حمله هوا در پره بعدی می‌شود که به آن استال گویند. این عمل به همین صورت تکرار می‌گردد تا سرتاسر پره‌های یک ردیف را استال فراگیرد، در این صورت در پشت آن ردیف افت فشار روی میدهد و هوا از ردیف‌های بعدی که فشار زیادی دارن...

full text

شبیه سازی عددی و تحلیلی جریان سیال تراکم پذیر در کمپرسورهای جریان محوری گذرصوتی

در این تحقیق جریان در کمپرسور محوری گذرصوتی به دو روش عددی و دوبعدی انحنای خطوط جریان شبیه سازی شده است. در روش انحنای خطوط جریان معادلات انرژی و تعادل شعاعی و نیز معادله ی بقای جرم بر روی صفحه ی نصف النهاری به همراه روابط تجربی تغییر زاویه ی جریان در پره ها به صورت هم زمان حل می شوند. اثر افت های ناشی از جریان ثانویه، موج ضربه ای، انحراف جریان و نیز افت ناشی از لقی پره به صورت روابط تجربی در ح...

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 48  issue 3

pages  37- 46

publication date 2018-10-23

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023