مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

طراحی سه بعدی آیرودینامیکی ایمپلر توربین شعاعی به روش طراحی مستقیم

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 عضو هیئت علمی و ریاست تحصیلات تکمیلی دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده
در این تحقیق طراحی آیرودینامیکی ایمپلر توربین جریان شعاعی با استفاده از روش مستقیم در دو مرحله طراحی یکبعدی و سه بعدی انجام گردیده و با روشی جدید، هندسه سه بعدی پره بدون بکارگیری نرمافزارهای تولید هندسه و تنها با استفاده از کد نوشته شده به دست آمده است. علاوه براین با استفاده از این کد میتوان کلیه خواص جریان را در نقاط مختلف پره بررسی نمود. روشهای جدیدی که در این طراحی استفاده شده باعث صرف زمان و هزینه کمتر و دقت بالاتر نسبت به روشهای مستقیم گذشته شده است. در بخش اول، طراحی یکبعدی انجام شده است. ورودیهای این طراحی شامل دما و فشار سکون ورودی، دبی جرمی و نسبت فشار توربین میباشد. در این طراحی هدف به دست آوردن هندسه پرهای با نسبت ابعاد ورودی و خروجی مطابق با مقادیر ایدهآل پیشنهادی از آزمایشهای تجربی است. روش انجام این طراحی، همگرایی در بازده ایمپلر میباشد. در بخش دوم این تحقیق طراحی سهبعدی به روشی جدید که شامل طراحی مقدماتی و جزئیات میباشد، انجام شده است. در جهت صحه گذاری نتایج طراحی یکبعدی از نتایج آزمایشگاهی و برای طراحی سه بعدی از تحلیل عددی استفاده شده است. در تمام این مراحل، تطابق بسیار خوبی بین نتایج مشاهده میشود
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Three-Dimensional Aerodynamic Design of a Radial Inflow Turbine Impeller by Direct Design Method

چکیده English

In this research, the aerodynamic design of a radial inflow turbine impeller is carried out using a direct design Method.This new method consists of 2 steps; one dimensional design and three dimensional design. In this design, the blade 3D geometry is obtained with new method. Moreover flow properties in various blade points can be investigated. The advantages this method in comparison with previous other method is less time & cost consuming and more accuracy. At the first step of the aerodynamic design, 1D design is done. This program’s inputs consists of; stagnation temperature, stagnation pressure, mass flow rate and pressure ratio. The goal of 1-d design is to obtain according to optimum experimental data. This procedure based on impeller efficiency convergence. At the second part of this research, by developing a novel design method, the 3D profiles of blade and impellers will be obtained. To validate of one dimensional design results, experimental results and for three dimensional designs, Computational fluid dynamic (CFD) analysis is used. In all this steps, good agreement is observed.

کلیدواژه‌ها English

Radial inflow turbine impeller
Aerodynamic design
Blade Design