اعتبار سنجی روش‌های پیش بینی مشخصه‌های عملکردی کمپرسور محوری در محدوده واماندگی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران،ایران

2 استادیار، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

3 کارشناس ارشد، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

4 دانشجوی کارشناس ارشد، مجتمع دانشگاهی هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

چکیده

در تحقیق پیشرو مشخصه‌های عملکردی یک کمپرسور محوری در محدوده واماندگی با استفاده از روش محاسبات نرم افزاری و انطباق منحنی مور-گریتزر به صورت ترکیبی، بدست آمده است. با انجام مراحل طراحی روتور، حل عددی آن انجام شده و سپس با استفاده از منحنی درجه سه، نتایج بصورت نقشه کمپرسور در سه دور کاری 70، 90 و 100 درصد رسم شده است. بر اساس نتایج بدست آمده خطای محاسبات انجام شده با نتایج موجود در خصوص حداکثر فشار و دبی جرمی بسیار ناچیز است. برای خطای پیشبینی نقطه شروع ناپایداری‌ها خواهیم داشت؛ در دور کاری 100 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 4490/0درصد و درمورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 8993/1 درصد می‌باشد؛ در دور کاری 90 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 6685/0 درصد و در مورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 3578/4 درصد محاسبه شد و در دور کاری 70 درصد خطا در پیش بینی حداکثر فشار برابر 9363/0 درصد و در مورد پیش بینی دبی جرمی در این نقطه برابر 9353/8 درصد می‌باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Greitzer E. M, Surge and Rotating Stall in Axial Flow Compressors, Part II: Experimental Results and Comparison with Theory, Journal of Propulsion and Power,  pp. 199–21, 1976.
[2]  Greitzer E. M., Surge and Rotating Stall in Axial Flow Compressors, Part I: Theoretical Compression System Model, Journal of Propulsion and Power, pp. 190–198, 1976.
[3]  Cumpsty N. A., Compressor Aerodynamics, Longman Group UK Limited, 1989.
[4]  Sisto F., Wu W., Thangam S. and Jonnavithula S., Computational Aerodynamics of Oscillating Cascade with Evolution of Rotating Stall, AIAA Journal, Vol. 27, No. 4, , pp. 462 – 471, 1989.
[5]  Jonnavithula S., Thangam S. and Sisto F., Computational and Experimental Study of Stall Propagation in Axial Compressors, AIAA Journal, Vol. 28, No. 11, pp. 1945 – 1952, 1990.
[6]  Mikhailov A. E., Mikhailova A.B., Akhmetov Yu.M. and Akhmedzyanov D.A., Simulation of Gas Turbine Engines Considering the Rotating Stall in a Compressor, Procedia Engineering, Vol. 176,pp 207-217, 2017.
[7]  Jung Y. J., Jeon H., Jung Y., Lee K. J. and Choi M., Effects of Recessed Blade Tips on Stall Margin in a Transonic Axial Compressor, Chinese Journal of Aeronautics, Vol. 30, No. 3, PP 898-906, 2017.
[8]  Luo S., Wu S., Fatigue Failure Analysis of Rotor Compressor Blades Concerning the Effect of Rotating Stall and Surge, Engineering Failure Analysis, Vol. 68, pp. 1-9,2016.
[9]  Vahdati M., Simpson G. and Imregun M., Unsteady Flow and Aeroelasticity Behaviour of Aeroengine Core Compressors During Rotating Stall and Surge, ASME J. Turbomach. 130(3),p. 031017, 2008.
[10]             Choi M., Vahdati M. and Imregun M., Effects of Fan Speed on Rotating Stall Inception and Recovery, ASME J. Turbomach. 133(4),p. 041013, 2011.
[11]             Gourdain Burguburu, Leboeuf, and Michon, Simulation of Rotating Stall in a Whole Stage of an Axial Compressor, Comput. Fluids, 39(9), pp. 1644–1655, 2010.
[12]             Chen Hathaway and Herrick, Prestall Behaviour of a Transonic Axial Compressor Stage via Time-Accurate Numerical Simulation, ASME J. Turbomach., 130(4), p. 041014, 2008.
[13]             MOORE, Design and Overall Performance of Four Highly Loaded, High-Speed Inlet Stages for an Advanced High-Pressure-Ratio Core Compressor, NASA, 1978.
[14]             AGARD, CFD validation for propulsion system components, AGARD-AR-355, 1998.
[15]             Lonnie Reid and Royce D. Moore., Design and Overall Performance of Four Highly Loaded, High-Speed Inlet Stages for an Advanced High-Pressure-Ratio Core Compressor. NASA, 1978.
[16]             J. Dunham., CFD validation for propulsion system components ,AR-355. Canada Communication Group Inc .AGARD, 1998.
[17]             Batchelor G. K..,  An Introduction to Fluid Dynamics, Cambridge Univ. Press. Cambridge, England, 1967.
[18]             Launder B. E. and Spalding D. B., Lectures in Mathematical Models of Turbulence, Academic Press, London, England, 1972.
[19]             Moore F.K and Greitzer E.M., A Theory of Post-Stall Transients in Axial Compression Systems – Part I and II  , ASME J. Eng. Gas Turbines Power. 1986, 108(2), pp. 231-239.
[20]             Johan Bergstrom, Oskar Leufven, Surge Modeling and Control of Automotive Turbochargers, Dept. Of electrical engineering at Linkopings universitet, June 14, 2007.
[21]             Ismail B. Celik, Urmila Ghia, Patrick J. Roache and Christopher J. Freitas., Procedure for Estimation and Reporting of Uncertainty Due to Discretization in CFD Applications, Journal of Fluids Engineering Editorial Policy Statement on the Control of Numerical Accuracy, 1993..