بررسی اثر لقی ها بر عملکرد کمپرسور اسکرو با رویکرد تحلیل حساسیت مبتنی بر واریانس

در این پژوهش، اثر لقی های شعاعی و بین روتور بر عملکرد یک کمپرسور اسکرو دوقلوی بدون روغن با بهره گیری از تحلیل حساسیت مبتنی بر واریانس مورد بررسی قرار گرفته است. مدل سازی ترمودینامیکی به صورت شبه یک بعدی و تحلیل های حساسیت سراسری و موضعی با استفاده از روش سوبول مبتنی بر واریانس توسعه یافته و شاخص کل سوبول به منظور کمی سازی سهم نسبی هر لقی و اثرات متقابل آن ها بر پارامترهای عملکردی صورت پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که لقی شعاعی بیشترین تاثیر را بر عملکرد کمپرسور دارد و با افزایش دمای تخلیه تا حدود ۲۳٪، موجب کاهش راندمان آدیاباتیک در حدود ۲۵٪ می شود. در مقابل، لقی بین روتور عمدتا پارامترهای فشاری کمپرسور را تحت تاثیر قرار داده و ضمن کاهش فشار، به ویژه فشار بیشینه، باعث افت حدود ۸٪ در راندمان حجمی می گردد. نتایج تحلیل حساسیت نشان می دهد که بازده آدیاباتیک بیشترین حساسیت را نسبت به لقی شعاعی دارد؛ به گونه ای که مقدار شاخص کل سوبول آن به حدود ۰٫۹۸ می رسد که بیانگر سهم غالب این پارامتر در تغییرات راندمان کمپرسور است. افزون بر این، نتایج تحلیل حساسیت حاکی از آن است که در مقادیر بالای لقی، لقی بین روتور به عنوان عامل غالب در تعیین فشار بیشینه کمپرسور عمل می کند، در حالی که در بازه های کوچک تر لقی، لقی شعاعی بیشترین تاثیر را بر فشار نقطه ترمینال اعمال می نماید. یافته های این پژوهش درک روشنی از اثرات مستقل و متقابل لقی ها ارائه داده و می تواند به عنوان مبنایی موثر برای طراحی بهینه کمپرسورهای اسکرو در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

کمپرسور اسکرو ، تحلیل حساسیت ، لقی ، نشتی ، تحلیل ترمودینامیکی