فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

کمپرسورهای محوری در معرض دو نوع از ناپایداری‌های آیرودینامیکی کمپرسور، یعنی واماندگی گردان و سرج هستند که موجب کاهش شدید کارایی کمپرسور خواهد شد. این ناپایداری‌ها همان بهم ریختگی شرایط عملکرد طبیعی سیستم بوده و موجب کاهش شدید بازده کمپرسور می‌شوند. یکی از معروف‌ترین مدل‌های تحلیل این پدیده‌های مخرب، معادلات مور-گرایتزر هستند، که بصورت گسترده برای تحلیل ناپایداری‌های واماندگی گردان و سرج به کار می‌روند. در این مقاله از یک روش ریاضی برای تبدیل دستگاه معادلات غیر خطی PDE به سه معادله خطی همزمان ODE استفاده شده است. سپس این سیستم معادلات جدید، با استفاده از تقریب زدن منحنی مشخصه کمپرسور بصورت یک چندجمله‌ای درجه سوم، محدوده وقوع این ناپایداری‌ها پیش‌بینی می‌شود. با استفاده از یک پارامتر بی‌بعد به نام B گرایتزر، تغییرات جریان جرم و نسبت فشار کمپرسور، محاسبه شده و تاثیر آن بر عملکرد کلی کمپرسور محوری ارائه می‌شود. نتایج حاکی از آن است که دامنه اغتشاشات جریان در حالتی که B > 0.3 است، به صورت نوسانی، روند افزاینده یافته است و برای مقادیر B < 0.3، حالتی همگرا داشته و دامنه اغتشاشات به یک مقدار ثابت غیر صفر، میل می‌کند. همچنین، مشاهده می‌شود که دامنه نوسانات تابع جریان و ضریب فشار، با افزایش پارامتر B توسعه یافته و تعداد دورهای چرخه های اغتشاشی آن، نیز افزایش می‌یابد. نهایتاً، مشاهده شد که مقدار مرزی B = 0.26 را می‌توان به عنوان نقطه بحرانی برای ممانعت از ورود کمپرسور به محدوده عملکرد ناپایدار خود، یعنی واماندگی گردان و سرج در نظر گرفت.