بررسی عددی تاثیر زاویه پره های تنجار یک پرخوران بر عملکرد آن

افزایش توان، افزایش بازده و کاهش مصرف سوخت موتورهای احتراق داخلی هم به جهت صرفه جویی و هم به منظور کاهش آلاینده­ها، کانون توجه تمامی خودروسازان می­باشد. از همین رو بهره­گیری از توربوشارژر، که با استفاده از انرژی گازهای خروجی به افزایش توان موتور در حجم ثابت کمک می­کند، بطور گسترده در صنعت خودروسازی مورد توجه قرار گرفته است به طوری که مطالعه و بررسی عملکرد توربوشارژرها مورد علاقه صنعت خودرو می­باشد. در کار حاضر تاثیرات تغییر زاویه پره‌های یک کمپرسور توربوشارژر بر عملکرد آن به کمک روش عددی مطالعه شده است. برای این منظور ابتدا هندسه‌ی پروانه و حلزونی کمپرسور توربوشارژر گرت T۲۵ با استفاده از اسکن سه بعدی تعیین شده، و سپس در نرم افزار Ansys مدل می­گردد. نتایج بدست آمده نشان می­دهد که با افزایش و کاهش زاویه‌ی ورودی پره در لایه‌ی ریشه تغییر کمی در نسبت فشار کل کمپرسور مشاهده شد، در حالیکه افزایش این زاویه در لایه‌ی شرود به دلیل تاثیر بیشتر بر سرعت‌ها باعث افزایش انرژی انتقال داده شده به سیال می‌شود. با افزایش ۹ درجه‌ای این زاویه در دبی جرمی kg/s ۱۲۲/۰، بازده‌ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل به ترتیب ۶۷/۱ و ۷/۱ درصد نسبت به کمپرسور اولیه افزایش می یابند. تغییر زاویه‌ی پرهی در خروجی بیشترین تاثیر را در عملکرد کمپرسور می‌‌گذارد با کاهش ۹ درجه‌ای این زاویه در دبی جرمی kg/s ۱۲۴/۰ بازده‌ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل به ترتیب ۱۲/۱ و ۴۳/۳ درصد نسبت به کمپرسور اولیه افزایش می یابند. در نهایت با استفاده از زوایایی که در آن‌ها حداکثر بازده و نسبت فشار به ازای کمترین دبی جرمی، حاصل می‌شود، پروانه‌ای جدید طراحی گردید. نتایج حاصل از تحلیل کمپرسور نهایی نشان دهنده‌ی تغییر محدوده‌ی دبی جرمی کارکرد در مقایسه با کمپرسور اولیه می‌باشد. در دبی جرمی یکسان با کمپرسور اولیه، مقادیر متوسط بازده‌ی آیزنتروپیک و نسبت فشار کل کمپرسور نهایی به ترتیب ۵۲/۶ و ۶۵/۶ درصد و قدرت مصرفی کمپرسور ۱۹/۶ درصد افزایش می­یابد.

Keywords:

Centifuge compressor , Impeller , Numerical investigation , Blades angle , modeling of flow , کمپرسور گریز از مرکز , پروانه , بررسی عددی , زاویه ی پره ها , مدل سازی جریان