مطالعه عددی رفتار ناپایداری آیروالاستیک پرههای رتور کمپرسور گذرصوتی ناسا 37 | ||
| مهندسی مکانیک مدرس | ||
| Article 16, Volume 17, Issue 3, 1396, Pages 123-134 PDF (1.49 M) | ||
| Authors | ||
| صالح فلاح1; بهزاد قدیری* 2; قاسم حیدری نژاد3 | ||
| 1دانشجوی دکترا/دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 2استادیار دانشگاه تربیت مدرس | ||
| 3استاد/دانشگاه تربیت مدرس | ||
| Abstract | ||
| ارتعاشات ناشی از جریان در توربوماشینهای گذرصوتی از جمله موضوعات مهم و چالش برانگیز این حوزه میباشد. رفتارهای آیروالاستیک پرهها علاوه بر ناپایداریهای آیروالاستیک میتواند منجر به خرابی پرهها، ناپایداری جریان و یا کاهش راندمان مجموعه شود. برای مطالعه هر رفتار آیروالاستیک، ابتدا باید رفتار آیرودینامیک مجموعه بررسی شود. هدف این مقاله بررسی رفتار و حدود ناپایداری آیروالاستیک در یک توربوماشین منتخب میباشد. به این منظور، ابتدا جریان گذرصوتی در رتور کمپرسور ناسا 37 بوسیله نرمافزار سی.اف.ایکس. شبیهسازی و راستیآزمایی میشود. سپس، با استفاده از ارتعاش اجباری پرهها در زاویههای فاز بین پره مشخص، پایداری آیروالاستیک پره رتور در سه نقطه طراحی، نزدیک استال و استال بررسی میشود. برای کاهش تعداد نقاط شبکه و در نتیجه زمان محاسبات، از شرط مرزی فاز تاخیری و روش تبدیل فوریه استفاده شده است. همچنین، در این تحقیق، الگوریتم شبکهبندی همزمان سازه و سیال و الگوریتم حل برهمکنش سازه-سیال توربوماشینها در ارتعاش اجباری سازه، با جزئیات کامل تدوین و معرفی شده است. بکارگیری روش تبدیل فوریه در نرمافزار سی.اف.ایکس. برای شبیهسازی آیروالاستیک از دیگر نوآوریهای این مقاله است. در این پژوهش، اندازه زاویه فاز بین پره بحرانی که مستقل از شرایط کارکرد رتور میباشد، بدست آمده است. شبیهسازیهای آیروالاستیک رتور ناسا 37 بیانگر ناپایداری آیروالاستیک این رتور در شریط استال میباشد. در این شرایط آنتروپی جریان بهشدت نسبت به شرایط طراحی و نزدیک استال افزایش مییابد. سطح فشار پره، نقش بیشتری در ناپایداری آیروالاستیک استال داشته و در فاز طراحی مجدد باید به آن توجه ویژه شود. | ||
| Keywords | ||
| "ناپایداری آیروالاستیک"; "توربوماشین گذرصوتی"; "آیروالاستیسیته توربوماشینها" | ||
|
Statistics Article View: 241 PDF Download: 285 |
||
| Number of Journals | 45 |
| Number of Issues | 2,160 |
| Number of Articles | 24,560 |
| Article View | 19,396,762 |
| PDF Download | 15,843,175 |