بررسی و تحلیل عملکرد یک کمپرسور گریز از مرکز در شرایط نزدیک استال

کمپرسورها با پدیده های ناپایداری همچون استال دورانی و سرج مواجه می باشند. این پدیده ها باعث ایجاد محدودیت هایی برای کمپرسور ها می گردند که می تواند بسیار جدی باشد. برای مثال از عوارض این پدیده ها می توان به انرژی از دست رفته به دلیل نوسانات دبی جرمی گاز اشاره نمود که در این مورد سرج عواقب خطرناکتری نسبت به استال دارد. در مقاله حاضر به بررسی عملکرد یک کمپرسور گریز از مرکز در شرایط نزدیک استال پرداخته می شود. در این راستا، کمپرسور گریز از مرکز مدل NAS A CC3 شبیه سازی و مورد تحلیل عددی قرار می گیرد.شبیه سازی با استفاده از نرم افزار تجاری CFX انجام گرفته و نتایج تحلیل اعم از کانتور ها و نمودارها در بخش های مختلف کمپرسور استخراج گردیده است. اعتبار نتایج حاصله با مقایسه منحنی های عملکرد کمپرسور استخراج شده با نتایج تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. بررسی ساختار جریان در شرایط مختلف عملکردی از به هم ریختگی ساختار جریان در شرایط نزدیک استال خبر می دهد. نتایج حکایت از رخداد جریان های برگشتی و ورتکس ها در شرایط نزدیک استال دارد. این موضوع در شعاع های بالاتر بیشتر نمایان هستند که می تتواند ناشی از برخورد جریان نشتی نوک و جریان اصلی در این موقعیت ها داشته باشد. رخداد چنین وضعیت موجب افزایش آنتروپی و وقوع افت های بیشتر و در نتیجه کاهش راندمان کمپرسور گردد. بعلاوه با به هم ریختگی ساختار جریان و ایجاد ورتکس در این مناطق، وقوع ناپایایی و لرزش در ساختار جریان اجتناب ناپذیر می گردد. بررسی کانتور دما نیز از افزایش این پارامتر در شعاعهای بالاتر خبر دادند.

کلیدواژه ها:

کمپرسور ، گریز از مرکز ، شرایط نزدیک استال ، تحلیل عددی جریان