مدلسازی هندسی و شبیه سازی جریان درون کمپرسور گریز از مرکز
چکیده
هدف این تحقیق نشان دادن فرایند مدل سازی هندسی و شبیه سازی جریان درون یک جسم با هندسه پیچیده است. برای دست یابی به این هدف مدل هندسی پوسته و پروانه کمپرسور گریز از مرکز در نظر گرفته شده است. مدل هندسی با اندازه گیری ابعاد با استفاده از وسایل اندازه گیری مستقیم مانند کولیس و کمان سنج و استفاده هم زمان از نرم افزارهای طراحی به کمک کامپیوتر و برازش منحنی بدست آمده است. از نرم افزار سالیدورکس برای ثبت دادههای اندازهگیری شده و برازش مرزهای مسیر جریان استفاده شده است.برای ایجاد فضای محاسباتی مناسب، به دلیل هندسه پیچیده و انحنادار کمپرسور، از شبکه بیسازمان و ترکیبی برای گسسته سازی ناحیه محاسباتی استفاده شده است. کل ناحیه محاسباتی شامل 787325 سلول بی سازمان تتراهدرال و پیرمید می باشد. برای حل معادلات ناویراستوکس، جریان درون کمپرسور گریز از مرکز با جزییات کامل جریان بین پرهها، دیفیوزر و محفظه حلزونی شبیهسازی عددی شده است. روش حجم محدود به منظور شبیه سازی و حل عددی جریان تراکم پذیر، دائمی و سه بعدی درون مجراهای کمپرسور انتخاب شده است. از مدل آشفتگیsst, که اثرات تراکم پذیری را درنظر می گیرد برای تحلیل سه بعدی جریان استفاده شده است. در شبیهسازی مناطق دوار روش پایا- نیمهپایای دستگاه مختصات دوار چندگانه بکار گرفته شده است. جریان برای سه دور مختلف روتور حل شده و منحنی عملکردی سیستم و خط سرج کمپرسور تعیین شده است. مقایسه نتایج حاصل از شبیهسازی جریان درون کمپرسور برای دو حالت پروانه، شامل پره جداکننده و بدون پره جداکننده نشان دهنده کاهش نسبت افزایش فشار و بازده در کمپرسور بدون پره جداکننده میباشد. نتایج بر وجود جریانات ثانویه و برگشتی بین پرهها دلالت میکند. همچنین شکل محفظه حلزونی و محل زبانه آن تأثیر زیادی بر مقدار افزایش فشار کمپرسور داشته و باعث اغتشاشاتی در جریان خروجی از پرهها میشود.