تاثیر پارامترهای افت با به کارگیری پره تاندم در کمپرسور محوری

نویسندگان

1 گروه هوایی، دانشگاه علوم انتظامی امین، تهران، ایران

2 استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران،

3 دکترای تخصصی، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

doi
چکیده

طراحان موتور هواگردها از دیرباز درصدد کاهش وزن و افزایش کارایی موتور بوده‌اند. یکی از روش‌‎های غیر فعال در جلوگیری از جدایش جریان، کنترل لایه مرزی، افزایش نسبت فشار و کاهش وزن توربین و کمپرسور، استفاده از تاندم می‌باشد. تاندم با افزایش زاویه چرخش جریان و افزایش نسبت فشار کمپرسور باعث بهبود عملکرد آن می‌گردد. در این مطالعه هندسه کمپرسور تاندم از مدل طراحی شده در مرکز تحقیقات لویس ناسا استخراج و شبکه‌ای با کیفیت بالا بر آن اعمال گردید. در مطالعه حاضر هم روتور و هم استاتور دارای تاندم می‌باشد. نرم‌افزار بکار رفته در این مطالعه CFX 2021 بوده که با مدل توربولانس κ-ω SST مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در نهایت مشاهده گردید که تاندم باعث افزایش 2.5 درجه‌ای زاویه انحراف جریان و همچنین افزایش 16 درصدی میزان ضریب افت در روتور کمپرسور می‌گردد. علاوه بر موارد اشاره شده، مشاهده شد که تاندم به میزان 9.8 درصد باعث افزایش ضریب پخش در روتور کمپرسور می‌گردد. همچنین مشاهده شده است که در فاصله 80% دهانه روتور، تاندم باعث افزایش 9.3 درصدی پارامتر افت در روتور کمپرسور می‌گردد. در نهایت نتیجه بدین گونه حاصل گردید که تاندم با افزایش پارامترهای افت، باعث افزایش نسبت فشار طبقه کمپرسور، کاهش تعداد طبقات، کاهش وزن و حجم موتور و در نهایت کاهش نیروی پسای ایجاد شده در هواگرد می‌گردد.