بررسی اثر انحرافات هندسی بر عملکرد یک کمپرسور جریان شعاعی به کمک محاسبه ‌عدم‌قطعیت و آنالیزحساسیت

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و انرژی، دانشگاه شهید بهشتی، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه زنجان، زنجان، ایران

doi
10.22034/er.2022.697920
چکیده

عملکرد پروانه شعاعی یک کمپرسور گریز از مرکز شدیدا تحت تأثیر عدم قطعیت‌های هندسی آن است. مشخصه‌های هندسی پروانه ممکن است در طول فرایند تولید یا بر اثر کارکرد بلندمدت، دچار تغییرات اندکی شود و در نتیجه منحنی‌های عملکردی کمپرسور را دچار انحراف نسبت به شرایط طراحی نماید. در این پژوهش، با استفاده از آنالیز حساسیت کلی، میزان حساسیت عملکرد نسبت به برخی مشخصه­ های هندسی تعیین می­شود و به کمک محاسبات ‌عدم‌قطعیت به روش بازخورد‌ ‌سطح کریگینگ، بازه انحراف عملکرد استخراج می­گردد. بدین منظور در ابتدا، سه دسته بانک‌‌اطلاعاتی با تعداد پروانه‌های متفاوت، با مشخصات هندسی منحرف از نمونه‌اصلی ایجاد شده‌است. برای هندسه ­های مختلف، شبیه ­سازی جریان در پروانه، به صورت سه­بعدی و با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی انجام‌شده­است. یک مدل جایگزین با استفاده از روش کریگینگ برای هر بانک‌داده، طراحی شده تا بتوان ‌عدم‌قطعیت را با هزینه محاسباتی کمتری پیش­بینی نمود. نتایج نشان می­دهد که در 5,95 درصد مواقع، نسبت‌فشار و بازدهی کل به کل و بازدهی کل به استاتیک، به ترتیب به اندازه 88,1، 03,1 و 56,1 درصد حول مقدار پیش‌بینی‌شده نوسان خواهند‌ داشت و شعاع خروجی، حساس‌ترین پارامتر هندسی در پروانه مورد بررسی می‌باشد.