بررسی تغییر زاویه لین و سوئیپ روتور و استاتور یک کمپرسور جریان محوری بر حاشیه سرج آن

کمپرسورها در بسیاری از صنایع از جمله صنایع هوافضا، نفت و گاز، صنایع نظامی و نیروگاهی و صنایع کوچکتر استفاده میشوند. بهبود کارایی کمپرسور یکی از مهمترین اهداف طراحان طی سالهای متمادی بوده است. ناپایداری های آئرودینامیکی، شامل سرج و واماندگی گردان، مهمترین عامل محدود کننده عملکرد کمپرسورها میباشد. با توجه به این که یکی از مهمترین کارهایی که برای بهبود کارایی و بهره برداری مطلوب از کمپرسورها میتوان انجام داد، بهینهسازی شکل هندسی پره های کمپرسور است، هدف این پژوهش شبیه سازی سه بعدی جریان داخل یک طبقه کمپرسور محوری و بررسی تاثیر زاویه لین پره های روتور و استاتور برروی عملکرد کمپرسور و حاشیه سرج میباشد. به منظور شبیه سازی جریان داخل کمپرسور از نرم افزار قدرتمند ANSYS CFX در زمینه دینامیک سیالات محاسباتی1 و توربوماشینها استفاده شده است. در این پژوهش یک طبقه کمپرسور محوری به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. در این کار از شبکهی با سازمان و مدل توربولانسی SST2 استفاده شده است. پره های روتور و استاتور کمپرسور در 9 زاویه لین3 و سوئیپ4 متفاوت بررسی گردید و در نهایت هندسه با بیشترین راندمان انتخاب شد و عملکرد کمپرسور در فشارها و سرعت های متفاوت مورد بررسی قرار گرفت. پس از بررسی و مقایسه نتایج مربوط به 9 حالت مختلف تغییر در زوایای لین و سوئیپ پره های روتور و استاتور کمپرسور، بیشترین بازده مربوط به حالت 9 با مقدار 86/67 حاصل گردید که این مقدار شامل تغییر -5 درجه زاویه لین در پره روتور و +7 درجه زاویه سوییپ در پره استاتور میباشد.

Keywords:

کمپرسور , سرج , زاویه لین , زاویه سوئیپ , دینامیک سیالات محاسباتی , SST