شبیه سازی عددی سه بعدی پدیده سرج در کمپرسورهای جریان محوری به روش حجم محدود

طراحان موتورهای توربین گاز تمایل زیادی برای به کارگیری کمپرسورهای محوری با نسبت فشار بالاتر برای طبقات کمپرسور دارند. بروز ناپایداریهای جریان در کمپرسورها از مهمترین عوامل محدودکننده نسبت فشار آنها می باشد. در این رابطه شناخت ناپایداری های آیرودینامیکی از جمله پدیده سرج می تواند به بهبود عملکرد کمپرسورهای محوری و رفع موانع رسیدن طراحان به خواسته هایشان کمک نماید. در این مقاله جهت بررسی جریان و شبیه سازی عملکرد آیرودینامیکی کمپرسور در هنگام ناپایداری جریان، به شبیه سازی پدیده سرج در این کمپرسورها پرداخته شده است. بدین منظور کمپرسور محوری توربین گاز نیروگاه منطقه نفتی سیری (شرکت نفت فلات قاره ایران) درنظر گرفته شده است. پس از ایجاد هندسه، شبکه بندی و اعمال شرایط مرزی منانسب در نرم افزار گمبیت، معادلات جریان یک مرحله از کمپرسور محوری درنظر گرفته شده توسط نرم افزار فلوئنت حل شده است. با تحلیل نتایج و روند تغییرات نرخ فشار و دبی جرمی در قبل و بعد از ناپایداری سرج به تخمین نقطه سرج و شناخت هر چه بیشتر این پدیده پرداخته شده و به منظور صحه گذاری عددی از نتایج آزمایشگاهی روتور شناخته شده ناسا 67 استفاده شده است.

Keywords:

کمپرسور جریان محوری , شبیه سازی , پدیده سرج