مطالعۀ پارامتری و تحلیل عددی کمپرسور بازتولیدکننده با پره‌های آیرودینامیکی متقارن، برای بهبود عملکرد

Abstract

کمپرسورها یا دمنده‌های بازتولیدکننده، از نوع کمپرسورهای دینامیکی دوار هستند و قابلیت تولید هد بالا در دبی جریان پایین را دارند و منحنی‌های عملکرد با مشخصات بسیار پایداری دارند. در این مقاله، به بررسی عملکرد کمپرسورهای بازتولیدکننده با پره‌های آیرودینامیکی به‌روش آزمایشگاهی و عددی پرداخته شده است. با استفاده از شبیه‌سازی عددی جریان سیال، اثر استفاده از پره‌های آیرودینامیکی متقارن، تعداد پره‌ها و نیز ارتفاع پره‌ها بر کارایی و عملکرد کمپرسور تحلیل شد. باتوجه‌به پیچیدگی الگوی جریان در این نوع از توربوماشین‌ها، مدل توربولانسی SST به کار گرفته شده است. برای ارائۀ نتایج از اعداد بی‌بعد استفاده شده است تا قابلیت تعمیم و بایگانی داشته باشند. نتایج نشان داد که کاهش ارتفاع پره از 34میلی‌متر به 28میلی‌متر، سبب کاهش نسبت فشار و نیز افت بازدهی می‌شود. مطالعۀ اثر تعداد پره‌ها در نقطۀ طراحی نشان داد که بیشترین بازدهی در نسبت گام به وتر 36/0 اتفاق می‌افتد. پره‌های آیرودینامیکی با زوایای ورودی و خروجی یکسان در 5زاویۀ مختلف 20، 30، 40، 50 و 60درجه مطالعه شدند. براساس آنالیز رگراسیون مشخص شد که زاویۀ بهینه برای پره‌های آیرودینامیکی متقارن، 46درجه است.

Keywords

• کمپرسور بازتولیدکننده
• ارتفاع پره
• پره آیرودینامیکی متقارن
• نسبت گام به وتر
• شبیه‌سازی عددی جریان