نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

• علیرضا سخاوت بنیس

دانشگاه افسری و تربیت پلیس امام حسن مجتبی (ع)

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 مطالعه حاضر تفاوت میان کمپرسور عادی و تاندم بررسی شده و در نهایت مشاهده گردید که بازده طبقه و روتور کمپرسور عادی بهتر از کمپرسور تاندم می‌باشد. همچنین مشاهده شده که طبقه کمپرسور در دور نامی تاندم باعث افزایش 3% نسبت فشار شده است و این مقدار در روتور مقدار 5/1% می‌باشد. در ادامه این نتیجه بدست آمد که در طبقه کمپرسور، تاندم باعث افزایش 3% نسبت فشار شده است. سپس این نتیجه حاصل شد که پارامتر زاویه حمله پره تاندم بیشتر از پره عادی می‌باشد. نتایج حاصله نشان داد که تاندم باعث افزایش 7/7% پارامتر زاویه حمله می‌گردد. علاوه بر این مشاهده شد که تاندم میزان فاکتور پخش را در روتور 5% و در استاتور 8% افزایش می‌دهد.

کلیدواژه‌ها

• کمپرسور
• تاندم
• بازده
• زاویه چرخش جریان
• نسبت فشار

موضوعات

• تعمیر و نگهداری موتور، بال و بدنه وسایل پرنده های بدون سرنشین/تکنولوژی/ساخت/...
• رادار/ترمودینامیک/انتقال حرارت/سوخت و احتراق/انرژی/...

عنوان مقاله [English]

A three-dimensional numerical study of the difference between normal and tandem compressor performance parameters

نویسنده [English]

• Alireza Sekhavat Benis

APU

چکیده [English]

Aircraft engine designers have been trying to reduce weight and increase engine efficiency for a long time. One of the passive methods to prevent flow separation, control the boundary layer, increase the pressure ratio, and reduce the weight of the turbine and compressor, is the use of tandem. Tandem improves the performance of the compressor by increasing the rotation angle of the flow and increasing the pressure ratio of the compressor. In this study, the tandem compressor geometry was extracted from the model designed at the NASA Lewis Research Center and a high-quality network was applied to it. In the present study, both rotor and stator have tandem. The software used in this study is CFX 2021, which has been analyzed with the κ-ω SST turbulence model. In this study, the difference between normal and tandem compressors was investigated and finally it was observed that the efficiency of the floor and rotor of the normal compressor is better than that of the tandem compressor. It has also been observed that the compressor stage has increased the pressure ratio by 3% at the nominal speed of the tandem, and this value is 1.5% in the rotor. Further, it was concluded that in the compressor floor, the tandem has increased the pressure ratio by 3%. Then it was concluded that the parameter of attack angle of tandem blade is higher than that of normal blade...

کلیدواژه‌ها [English]

• compressor
• tandem
• efficiency
• flow rotation angle
• pressure ratio