جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "aerodynamic instability" در نشریات گروه "مکانیک"
تکرار جستجوی کلیدواژه «aerodynamic instability» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
بهبود عملکرد کمپرسور محوری از طریق کاهش شدت اغتشاشات جریان، ناشی از اعمال انسداد در ورودی آن، به کمک تزریق هوا در نوک ردیف پره موضوع مطالعه حاضر می باشد. روش کار تجربی و بر مبنای اندازه گیری های آزمایشگاهی در یک کمپرسور سرعت پایین با روتور منفرد انجام شده است. بر این اساس 4هندسه گرفتگی با درصد انسدادهای متفاوت، از 5 تا 20 درصد سطح ورودی کمپرسور را مسدود کرده و فشار استاتیک جریان روی پوسته کمپرسور به صورت میانگین و لحظه ای در نقاط مختلف ثبت گردیده است. تحلیل فرکانسی سیگنال های خام فشار، پدید آمدن اغتشاشاتی در میدان جریان را به واسطه حضور گرفتگی ها نشان می دهد. این اغتشاشات در انسدادهای با درصد کمتر (5 و10 درصد) منجر به ظهور استال دورانی زودرس در کمپرسور می شود. در ادامه با هدف کاهش اثرات مخرب گرفتگی جریان، هوای پرفشار از طریق 12 انژکتور که به صورت یکنواخت پیرامون محیط کمپرسور تعبیه شده اند، در ناحیه درز نوک ردیف پره تزریق گردیده است. تزریق هوا به میزان اندک 1/5% از طریق انژکتورها تاثیر قابل ملاحظه ای بر بهبود عملکرد کمپرسور تحت انسداد جریان در ورودی دارد. نتایج حاکی از بهبود عملکرد کمپرسور در قالب افزایش فشار تحویلی روتور تا 35% نسبت به شرایط عدم اعمال تزریق هوا می باشد. همچنین با به کارگیری ابزار تبدیل فوریه زمان کوتاه، تاثیر تزریق هوا بر حذف یا کاهش اغتشاشات در گرفتگی های با درصد انسداد مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.
کلید واژگان: کمپرسور محوری, تزریق هوا در نوک ردیف پره, انسداد ورودی جریان, تبدیل فوریه زمان کوتاه, ناپایداری های آیرودینامیکیImprovement of an axial compressor performance through suppression of flow disturbances due to inlet flow blockage, utilizing air injection at the blade tip region, is the subject of the present study. Method of investigation is based on experimental measurements conducted in a low speed isolated axial compressor rotor blade row. Four different blockage screens of different blockage ratios ranged between 5 and 20 percent of the inlet area are located at the compressor entrance. Instantaneous and time-averaged static pressure are recorded at different locations of compressor casing. Frequency analyses of pressure signals, show that the flow disturbances are being created in the presence of the blockage screens. These disturbances cause to appearance of rotating stall in the flow field when the compressor operates under distorted inflow with low blockage ratios (5 and 10%). To reduce the destructive effects of the inlet distortion, air is injected at the tip region of the rotor through 12 injectors which are located evenly spaced around the compressor circumference. Air injection in small quantities, 1.5% of main flow, has considerable effects on the compressor performance under inlet distortion. The rotor performance and compressor delivery pressure is improved up to 35% than to the no injection case. By implementation of Short-Time Fourier Transform (STFT) technique effects of air injection on elimination or reduction of flow disturbances are demonstrated, too.
Keywords: Axial Compressor, Tip Injection, Inlet Distortion, Short-Time Fourier Transform, Aerodynamic Instability -
در این تحقیق، ناپایداری آیرودینامیکی کمپرسور موتور J79، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات اصل بقای جرم، اصل بقای ممنتوم و اصل بقای انرژی استفاده شده است. پس از اعمال یک سری فرضیات و همچنین با تشکیل ماتریس مرتبط با معادلات و بررسی مقادیر ویژه آنها، تاثیر پارامترهای موثر در پایداری آیرودینامیکی کمپرسور، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به پیچیدگی روابط مورد استفاده در تشکیل ماتریس، این روابط در نرم افزار متلب، کدنویسی شده و سپس ماتریس مورد نظر فراهم شده است. سپس با اعمال مشخصات هندسی و خصوصیات جریان در موتور J79 روی ماتریس مورد نظر و استخراج نمودارهای مربوطه، تاثیر برخی پارامترها برروی پایداری آیرودینامیکی موتور مذکور، مطالعه شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، مشاهده می شود که با کاهش جریان جرمی عبوری از کمپرسور، سیستم به محدوده عملکردی ناپایدار نزدیک می شود. آنچه از نتایج مستناد گردیده، مبین آن است که با افزایش نسبت طول (دالان مسیر) داکت بالادست کمپرسور به طول داکت پایین دست آن، پایداری آیرودینامیکی سیستم افزایش یافته است. نتایج همچنان نشان می دهند که با افزایش حجم محفظه احتراق، از پایداری موتور کاسته می شود. با این وجود افزایش حجم کمپرسور، سبب پایداری بیشتر سیستم شده است. افزایش دمای محفظه احتراق و همچنین افزایش سطح مقطع جریان عبوری از کمپرسور نیز دارای اثرات مطلوب در پایداری سیستم گردیده اند. همچنین در مقاله حاضر نتایج به دست آمده، با نتایج حاصل از مطالعات پیشین مقایسه شده اند و همسویی خوبی بین هردو نتایج مشاهده شده است.کلید واژگان: توربوجت, کمپرسور, سرج, واماندگی دورانی, ناپایداری آیرودینامیکیIn this article, aerodynamic stability of J79 compressor was analytically investigated. For this purpose, conservation equations of mass, momentum and energy were applied with several assumptions. By accomplishment of equations related matrix as well as investigating its eigenvalues, the effect of parameters on aerodynamic stability were assessed. Due to the complexity of the equations used in the matrix, the equations codes in MATLAB and the desired matrix have been provided. By applying the geometry and flow characteristics of J79 engine on the matrix and extract the relevant diagrams, the effect of some parameters on the aerodynamic stability of the engine is evaluated. According to the results, by reducing the mass flow rate through the compressor, the system tends to be working in an unstable condition. By increasing the ratio of upstream to downstream compressor duct length, the aerodynamic stability of the system will increase. Increasing the plenum volume will yield to a considerable reduction in stability. But by increasing the volume of compressor, the system stability will increase. Enhancing the combustion chamber temperature and also increasing the compressor flow area have favorable effects on system stability. The results of this study compared with previous outcome. Significant achievements were observed between both aforementioned results Relatively good alignment between the results has also been observed.Keywords: Turbojet, Compressor, Surge, Rotating Stall, Aerodynamic Instability
-
مدل سازی ناپایداری های آیرودینامیکی جریان در موتورهای هواییبه دلیل وجود ناپایداری های آیرودینامیکی، عملکرد مطلوب کمپرسور ها تنها در ناحیه محدودی اتفاق می افتد، لذا دانش بیشتر نسبت به این ناپایداری ها امری ضروری به نظر می رسد. در این تحقیق، ناپایداری آیرودینامیکی کمپرسورها، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات پایستاری جرم، ممنتوم و انرژی استفاده شده و پس از یک سری فرضیات، با تشکیل ماتریس مربوط به معادلات و بررسی مقادیر ویژه آن، تاثیر پارامترهای موثر در پایداری آیرودینامیکی، مورد ارزیابی قرار می گیرد. این روابط در نرم افزار MATLAB، کدنویسی شده است و با اعمال مشخصات هندسی و خصوصیات جریان تاثیر پارامترها مهم روی پایداری آیرودینامیکی موتور بررسی شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، مشاهده می شود که این پدیده هنگامی اتفاق می افتد که کمپرسور قادر به تولید هد کافی برای غلبه بر مقاومت پایین دست خود نمی باشد و یا بطور ساده تر فشار خروجی تولیدی توسط کمپرسور کمتر از فشار پایین دست آن است. در این حالت، یک حرکت رفت و برگشتی (سیکلی) در جریان گاز ایجاد خواهد شد و همینطور ناتوانایی کمپرسور در غلبه بر اغتشاشاتی است که ممکن است پیرامون نقطه عملکرد آن پدید آید، که می تواند با عث ایجاد ناپایداری در آن شود. در ادامه اثرات کاهش جریان جرمی عبوری از کمپرسور، افزایش نسبت طول مجرای بالادست کمپرسور به طول داکت پایین دست آن، افزایش حجم پلنوم و همچنین افزایش سطح مقطع جریان عبوری از کمپرسور در پایداری سیستم مورد بررسی قرر گرفت. نتایج به دست آمده، با نتایج حاصل از مطالعات پیشین مقایسه شده و همسویی خوبی بین نتایج مشاهده شده است.کلید واژگان: موتورهای هوایی, کمپرسور, سرج, واماندگی دورانی, ناپایداری آیرودینامییکیModeling of Aerodynamic Instabilities in Aero EnginesDue to aerodynamic instabilities, their desired operation takes place in a small and limited range, so knowledge of the instabilities seems to be inevitable. In this article, aerodynamic instability of compressors are investigated analytically. For this purpose, the equations of mass, momentum and energy have been used. After a series of assumptions, the formation of a matrix related to equations and its eigenvalues are calculated, the effect of effective parameters on aerodynamic stability is evaluated. These relationships are coded in MATLAB software and by applying geometric characteristics and flow characteristics on it; the effect of important parameters on the aerodynamic stability of the engine is investigated. According to the results, it can be seen that this phenomenon occurs when the compressor is unable to produce sufficient head to overcome its lower resistance. Or, more simply, the output pressure produced by the compressor is lower than the downstream pressure. In this case, a cyclic motion will be generated in the gas stream, and the compressor's inability to overcome the disturbances that may occur around its operating point, which can cause instability in it .In the following, the effects of decreasing the mass flow through the compressor, increasing the length of the downstream duct length to the length of the lower duct, increasing the plenum volume, and increasing the cross-sectional flow of the compressor in the system stability were investigated. The results are compared with the results of previous studies and have a good correlation between the results.Keywords: Air engine, Compressor, Surge, Rotating Stall, Aerodynamic Instability
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.