مدلسازی و تحلیل تولید آنتروپی کمپرسور جریان شعاعی توربوشارژر در محدوده جریانی سرج تا خفگی

از روشی های تحلیلی که در سال های اخیر جهت شناسایی افت های جریانی مورد استفاده قرار گرفته، تحلیل تولید آنتروپی است که از آن به عنوان ابزاری جهت شناسایی تلافات انرژی به صورت محلی استفاده می گردد. در این پژوهش، افت های محلی جریان در یک کمپرسور جریان شعاعی برای گستره دبی جرمی شرایط سرج تا خفگی، در سرعت دورانی طراحی مورد بررسی قرارگرفته است. بدین منظور، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و بر پایه معادلات RANS، جریان سه بعدی درون کمپرسور به صورت پایا شبیه سازی شده و نتایج عملکردی آن با نتایج حاصل از آزمون تجربی در بستر تست گرم توربوشارژر مقایسه گشته است که تطابق قابل قبولی را نشان می دهد. برای هر یک از اجزای کمپرسور، تولید آنتروپی جهت شناسایی تلفات، محاسبه و گزارش شده است. ضمن بررسی ساختار افت های محلی به صورت جزیی، نتایج تحلیل کلی تولید آنتروپی نشان داد، در نقطه طراحی، سهم پروانه، دیفیوزر، حلزونی و مجرای ورودی به ترتیب ۸۵/۵۰، ۹۷/۲۹، ۳۵/۱۲ و ۴۳/۰ درصد از افت کلی کمپرسور است. سهم تولید آنتروپی فضای پشتی پروانه و حفره های دیفیوزر نیز، به ترتیب ۴۳/۵ و ۹۴/۰ درصد از کل آنتروپی تولید شده در نقطه طراحی می باشد.

Keywords:

کمپرسور جریان شعاعی , تولید آنتروپی , افت های آیرودینامیکی , توربوشارژر , دینامیک سیالات محاسباتی