بررسی اثر انحرافات هندسی بر عملکرد یک کمپرسور جریان شعاعی به کمک محاسبه عدم قطعیت و آنالیز حساسیت

پروانه کمپرسور جریان شعاعی توربوشارژر یکی از مهمترین اجزای کمپرسور است که نه تنها بر عملکرد کمپرسور، بلکه بر عملکرد توربوشارژر و موتور احتراق داخلی تاثیرقابل توجهی دارد. مشخصه های هندسی پروانه ممکن است در طول فرایند تولید یا بر اثر کارکرد بلندمدت، دچار تغییرات اندکی شود و در نتیجه منحنی های عملکردی کمپرسور را دچار انحراف نسبت به شرایط طراحی نماید. در این پژوهش با استفاده از آنالیز حساسیت کلی، میزان حساسیت عملکرد نسبت به هر مشخصه هندسی تعیین می شود و به کمک محاسبات عدم قطعیت به روش بازخورد سطح کریگینگ، بازه انحراف عملکرد استخراج شده است. بدین منظور در ابتدا، سه دسته بانک اطلاعاتی با تعداد پروانه های متفاوت، با مشخصات هندسی منحرف از نمونه اصلی ایجاد شده است. برای هندسه های مختلف، شبیه سازی جریان در پروانه، با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و به صورت سه بعدی و آشفته انجام شده است. یک مدل جایگزین با استفاده از روش کریگینگ برای هر بانک داده، طراحی شده تا بتوان عدم قطعیت را با سرعت بالاتری محاسبه نمود. نتایج نشان می دهد که در ۵/۹۵ درصد مواقع، نسبت فشار و بازدهی کل به کل و بازدهی کل به استاتیک، به ترتیب به اندازه ۸۸/۱، ۰۳/۱ و ۵۶/۱ درصد حول مقدار پیش بینی شده نوسان خواهند داشت و شعاع خروجی، حساس ترین پارامتر هندسی در پروانه مورد بررسی می باشد.

کلیدواژه ها:

کمپرسور جریان شعاعی ، پروانه ، عدم قطعیت ، آنالیز حساسیت ، شبیه سازی عددی ، روش کریگینگ