مطالعه عددی دو بعدی میدان جریان داخلی یک کمپرسور موج ضربه ای مافوق صوت

افزایش گازهای گلخانه ای و گرمایش زمین، یکی از مسائل و مشکلات پیش روی محققین است. از میان گازهای گلخانه ای، انتشار گاز دی اکسید کربن یکی از عوامل اصلی و مهم در گرمایش کره زمین است. افزایش انتشار گاز دی اکسید کربن بیشتر به دلیل افزایش مصرف سوخت های فسیلی و تغییر کاربری زمین است. به همین جهت از نقطه نظر مسائل زیست محیطی، در سالیان اخیر تحقیقات زیادی بر روی روش های جذب و ذخیره سازی گاز دی اکسید کربن صورت پذیرفته است. فناوری فشرده سازی برای تحت فشار قرار دادن حجم زیادی از گاز استفاده می شود و یک فناوری جدید که برای فشرده سازی گاز دی اکسید کربن پیشنهاد شده است، فناوری فشرده سازی با استفاده از روش امواج ضربه ای است. در این روش از امواج ضربه ای برای تراکم گاز استفاده می شود. نتیجه این طرح یک طبقه تراکمی محوری مافوق صوت بوده، که این طبقه شباهتی به کمپرسورهای مافوق صوت متداول ندارد. ویژگی این طبقه تراکمی که به ندرت در کمپرسورهای محوری و یا سانترفیوژ به کار می رود در کار حاضر با استفاده از شبیه سازی عددی، تاثیر سرعت دورانی روتور بر عملکرد حوزه جریان رم-روتور مافوق صوت بررسی شده است. یک کانال از مسیر جریان رم-روتور در نظر گرفته شده است و سرعت دورانی روتور به نحوی است که جریان سیال با سرعت های نسبی مافوق صوت وارد گذرگاه کانال شده و سپس با ایجاد امواج ضربه ای درون کانال، فشار افزایش می یابد. برای شبیه سازی عددی از حل معادلات دو-بعدی اویلر برای جریان تراکم پذیر با استفاده از روش چگالی-مبنا بهره گرفته شده است. شبیه سازی های عددی برای چند سرعت دورانی مختلف صورت پذیرفته است و میزان افزایش فشار و همچنین تلفات فشار سکون برای حالت های مختلف دورانی با یکدیگر مقایسه شده است.

کلیدواژه ها:

شبیه سازی عددی ، کمپرسور مافوق صوت ، امواج ضربه ای ، میدان جریان داخلی