Integrated Preliminary Design and CFD-Based Optimization of an Axial Compressor Stage Using Excel and ANSYS

  • سال انتشار: 1404
  • محل انتشار: دومین کنفرانس بین المللی کامپیوتر، برق، مکانیک و علوم مهندسی
  • کد COI اختصاصی: CMELC02_087
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 91
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Mohadeseh Mohamadi

Buin Zahra Technical University

Pouyan Bashardost

Siemens Energy

Sanaz Razani

Khaje Nasir Toosi University of Technology

چکیده

This study presents a comprehensive framework for the preliminary design and aerodynamic analysis of an axial compressor stage by integrating one-dimensional (۱D) mean-line methods with three-dimensional computational fluid dynamics (CFD). Initially, thermodynamic and fluid mechanics principles are applied within Microsoft Excel to calculate velocity components, blade angles, enthalpy rise, and estimate initial efficiency. Subsequently, blade geometries are generated using BladeGen, meshed with TurboGrid, and simulated in ANSYS CFX employing the SST k-ω turbulence model. The CFD analysis yields detailed insights into pressure distribution, velocity contours, flow vectors, and power coefficient. Following validation, geometric optimization is conducted by varying parameters such as blade stagger angle, thickness, and leading-edge curvature. Results indicate that this integrated approach effectively enhances aerodynamic performance while maintaining computational efficiency. The proposed methodology is adaptable for multi-stage compressor designs and offers a practical tool for early-stage turbomachinery development.

کلیدواژه ها

Axial compressor, mean-line design, CFD analysis, ANSYS CFX, blade optimization, SST k-ω model, aerodynamic performance, Excel-based design, turbomachinery

مقالات مرتبط جدید

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.