کنترل غیرفعال پدیده سرج در یک کمپرسور گذرصوتی تک مرحله ای محوری خاص با استفاده از روش بهبود پوسته- شیارهای محیطی

یکی از عوامل ایجاد پدیده سرج وجود جریانهای نشتی نوک می باشد که از سمت فشار به سمت مکش حرکت میکنند ، بنابراین کاهش و یا از بین بردن این جریانها، در به تعویق افتادن پدیده سرج در کمپرسورهای جریان محوری کمک خواهد کرد. هدف از انجام این تحقیق، بررسی نحوه به تعویق افتادن پدیده سرج است. یکی از روشهایی که جهت کنترل نمودن پدیده سرج و به تاخیر انداختن آن در کمپرسورها بکار می رود، روش کنترل غیر فعال است. در این روش هیچ فیدبکی از خروجی دریافت نمی شود تا دستگاه کنترل بتوانددستورات لازم را صادر کند و به همین دلیل این روش به روش غیر فعال کنترل سرج معروف است. به منظور صحه گذاری عددی ، یک روتور گذر صوتی شناخته شده که نتایج آزمایشگاهی آن نیز موجود میباشد را با استفاده از مدل توربولانسی SST مورد بررسی قرار دادیم و آن را با نتایج آزمایشگاهی اش مقایسه نمودیم و به همخوانی قابل قبولی دست یافتیم. سپس با استفاده از داده های موجود برای کمپرسور خاص بررسی شده در این پژوهش، ابتدا آن را با پوسته صاف شبیه سازی کردیم و سپس کمپرسور مورد نظر را با اعمال تغییرات بر روی پوسته شبیه سازی نمودیم. در انتها نتایج شبیه سازی با پوسته صاف را با نتایج حاصل از پوسته بهبود یافته مقایسه نمودیم و تغییرات در حاشیه سرج مورد بررسی قرار گرفت. در این تحقیق، بر روی پوسته شیارهای محیطی با 100 % پوشش ، 40 % پوشش و در مواردی با پنج شیار با پوشش حدود 80 % سطح نوک روتور استفاده گردید و به منظور مقایسه نتایج در همه موارد با شیار محیطی و بدون شیار، نمودار راندمان و نسبت فشار مرحله اول این کمپرسور خاص بر حسب دبی های مختلف (منحنی عملکرد کمپرسور) مورد بررسی قرار گرفت که می توان گفت در حالت بهبود با پوشش 40 % کمترین افت فشار کل و در حالت پنج شیار با پوشش حدود 80 % کمترین افت درراندمان وجود دارد بعلاوه در حالت پنج شیار بیشترین افزایش حاشیه سرج را در مقایسه با حالت بدون پوسته شاهد بودیم.

Keywords:

پدیده سرج , کمپرسور جریان محوری , کنترل غیرفعال , بهبود پوسته , شیارهای محیطی