پیوندهای مفید
آمار
| تعداد نشریات | 8 |
| تعداد شماره‌ها | 425 |
| تعداد مقالات | 5,552 |
| تعداد مشاهده مقاله | 6,614,483 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 5,619,739 |
تحلیل عددی جریان نشتی نوک ناپایا در روتور ایزوله شده کمپرسور محوری | ||
| نشریه مهندسی مکانیک امیرکبیر | ||
| مقاله 5، دوره 49، شماره 3، آبان 1396، صفحه 485-494 اصل مقاله (1.7 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22060/mej.2016.737 | ||
| نویسندگان | ||
| ثاراله عباسی* 1؛ رضا تقوی زنوز2 | ||
| 1دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اراک، اراک، ایران | ||
| 2دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران | ||
| چکیده | ||
| وقوع ناپایایی در کمپرسور اثرات زیادی بر کارایی، راندمان و ساختار جریان دارد. جریان نشتی نوک یکی از عوامل بروز ناپایایی در کمپرسورها می‌باشد. همچنین این جریان می‌تواند به وقوع سلول‌های استال منجر گردد. از این رو شناخت رفتار جریان در منطقه نوک پره از اهمیت زیادی برخوردار است. در این تحقیق از طریق شبیه‌سازی عددی سه‌بعدی گذرا، در دبی‌های مختلف اعم از شرایط طراحی و شرایط نزدیک استال، فرآیند تغییرات ساختار جریان در در رتور ایزوله شده یک کمپرسور محوری مورد مطالعه قرار می‌گیرد. طیف فرکانسی جریان نشتی نوک از طریق بررسی سیگنال‌های فشار استاتیک در منطقه نوک پره مورد بررسی قرار می‌گیرد. نتایج نشان می‌دهند که در شرایط طراحی، میدان جریان کمپرسور بیشتر تحت تاثیر جریان اصلی می باشد تا جریان نشتی نوک. اما با نزدیک شدن به شرایط استال، در حوالی نوک پره و در دو سوی فصل مشترک جریان‌های نشتی نوک و جریان اصلی، مناطقی با فشار کم و فشار زیاد ایجاد می گردند. اندرکنش دینامیکی این مناطق بر روی هم منجر به وقوع ناپایایی در منطقه درز نوک می گردد. بر این اساس، ورتکس نشتی نوک ناپایا دارای رفتاری پریودیک در منطقه درز نوک می باشد به طوریکه ورتکس ایجاد شده در فرکانسی در حدود فرکانس عبوری پره حرکت کرده و مضمحل می گردد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| کمپرسور محوری؛ تحلیل عددی؛ جریان نشتی نوک؛ جریان ناپایا؛ استال | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Computational Analysis of Unsteady Tip Leakage Flow in an Isolated Axial Compressor Rotor Blade Row | ||
| نویسندگان [English] | ||
| S. Abbasi1؛ R. Taghavi Zenouz2 | ||
| 1School of Mechanical Engineering, Arak University of Technology, Arak, Iran | ||
| 2Department of Mechanical Engineering, Iran University of Science & Technology, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Unsteady flow structure, particularly in blade tip clearance region of turbomachines, is one of the main resources of blade vibrations, undesirable noises and losses which may eventuate to severe rotating stall and surge. So, analysis of flow behavior in tip clearance region is more significant. In this paper, the unsteadiness which caused by blade row tip leakage flow in a low speed axial compressor, is investigated. Analyses are based on results obtained through numerical simulation of unsteady three dimensional viscous flows. Analyses are based on flow simulation utilizing computational fluid dynamic technique. Two different circumstances at design point and near stall condition are considered for investigation and discussion. Tip leakage flow frequency spectrum was studied through surveying instantaneous static pressure signals imposed on blades surfaces. Frequency spectrum Results showed existence of some pressure peaks at near stall conditions. In this case, interaction between main inflow and tip leakage flow lead to unsteadiness. By occurrence of unsteadiness, tip leakage vortex flow starts to fluctuate at a frequency about the blade passing frequency. However, at design condition, flow is more affected by the main inflow instead of the tip leakage flow. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Axial compressor, Unsteady flow, Tip leakage flow, Frequency, stall | ||
|
سایر فایل های مرتبط با مقاله
|
||
| مراجع | ||
|
[1] R. Emmrich, H. Hönen, R. Niehuis, Time resolved experimental investigations of an axial compressor with casing treatment, Journal of turbomachinery, 131(1)(2009) 011018. [2] S.N. Danish, S.R. Qureshi, M.M. Imran, S.U.-D. Khan,M.M. Sarfraz, A. El-Leathy, H. Al-Ansary, M. Wei,Effect of tip clearance and rotor–stator axial gap on the efficiency of a multistage compressor, Applied Thermal Engineering, 99 (2016) 988-995. [3] B.T. Sirakov, C.S. Tan, Effect of upstream unsteady flow conditions on rotor tip leakage flow, in: ASME Turbo Expo 2002: Power for Land, Sea, and Air, American Society of Mechanical Engineers, 2002, pp. 311-321. [4] R. Mailach, I. Lehmann, K.t. Vogeler, Rotating instabilities in an axial compressor originating from the fluctuating blade tip vortex, Journal of turbomachinery,123(3) (2001) 453-460. [5] H. Zhang, X. Deng, J. Chen, W. Huang, Unsteady tip clearance flow in an isolated axial compressor rotor, Journal of Thermal Science, 14(3) (2005) 211-219. [6] D. Wisler, Loss reduction in axial-flow compressors through low-speed model testing, Transactions of the ASME. Journal of Engineering for Gas Turbines and, 107(2) (1985) 354-363. [7] J. Bae, K.S. Breuer, C.S. Tan, Periodic unsteadiness of compressor tip clearance vortex, ASME Paper No.GT2004-53015, (2004). [8] K. Yamada, M. Furukawa, T. Nakano, M. Inoue, K.Funazaki, Unsteady three-dimensional flow phenomena due to breakdown of tip leakage vortex in a transonic axial compressor rotor, ASME Paper No. GT2004-53745,(2004). [9] N. Gourdain, S. Burguburu, F. Leboeuf, G.J. Michon, Simulation of rotating stall in a whole stage of an axial compressor, omputers & Fluids, 39(9) (2010) 1644-1655. [10] M. Furukawa, M. Inoue, K. Saiki, K. Yamada, The role of tip leakage vortex breakdown in compressor rotor aerodynamics, in: ASME 1998 International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exhibition, American Society of Mechanical Engineers, 1998, pp.V001T001A054-V001T001A054. [11] M.B. Graf, E. Greitzer, F. Marble, O. Sharma, Effects of stator pressure field on upstream rotor performance,in: ASME 1999 International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exhibition, American Society of Mechanical Engineers, 1999, pp. V001T003A025-V001T003A025. [12] I. Kuroumaru, M. Fukuhara, Behavior of tip leakage flow behind an axial compressor rotor, Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 108 (1986) 7. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 1,360 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 1,713 |
||
