مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بهبود عملکرد کمپرسور گریز از مرکز با استفاده از روش طراحی معکوس در صفحه نصف النهاری و پره به پره

نویسندگان
1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی اصفهان
2 دانشگاه صنعتی شریف
3 مدیر واحد طراحی شرکت تجهیزات توربوکمپرسور نفت
چکیده
در این تحقیق، طراحی آیرودینامیکی کمپرسور گریز از مرکز با استفاده از یک روش طراحی معکوس انجام می‌شود. در این طراحی آیرودینامیکی، ابتدا با ترکیب الگوریتم طراحی معکوس گلوله-اسپاین بعنوان الگوریتم اصلاح هندسه و کد تحلیل شبه سه‌بعدی به عنوان حل کننده جریان، قابلیت اصلاح هندسه صفحه نصف النهاری کمپرسور ایجاد میشود. سپس، با اصلاح توزیع فشار روی دیواره هاب و شرود پروانه و اعمال آن به کد طراحی معکوس، هندسه صفحه نصف النهاری اصلاح میشود. در بخش دوم، با ارائه یک الگوریتم جدید طراحی روی صفحه پره به پره و ترکیب آن با کد تحلیل شبه سه‌بعدی، پروفیل سه بعدی پره ها بگونه ای اصلاح می‌شوند که بارگذاری روی آنها افزایش یابد. در این مرحله برای اطمینان از طراحی صورت گرفته، هندسه موجود و جدید کمپرسور توسط نرم افزار سی‌اف‌ایکس بطور کامل شبیه‌سازی شده و تحلیل عددی سه‌بعدی روی آن صورت می-گیرد. نتایج حل عددی نشان میدهد نسبت فشار سکون کمپرسور 5 درصد افزایش یافته است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Performance Improvement of a Centrifugal Compressor Using a Developed Inverse Design Method

نویسندگان English

Mahdi Nili Ahmadabadi 1
Farzad Poursadegh 2
Majid Shahhosseini 3
1 Dept. of Mechanical Engineering, Isfahan Univ. of Tech.
2 Sharif University of Technology
3 Design Dept. Manager, Oil Turbo Compressor Equipment
چکیده English

In this research, the aerodynamic design of a centrifugal compressor is carried out using an inverse design method. At the first step of the aerodynamic design, the shape modification capability of compressor meridional plane is generated by linking up the Ball-Spine inverse design algorithm as a shape modification algorithm and quasi 3D analysis code as a flow solver. Then, the meridional plane is modified by improving the hub and shroud pressure distribution and applying it to the inverse design code. At the second part of this research, by developing a novel design method on the blade to blade plane, and incorporating it into the quasi 3D flow solver, the 3D profiles of impellers will be obtained in order to reach the higher blade loading. Finally, to check the outcome of design process, the current and the modified impellers are analyzed using the full 3D flow solver, CFX. The results are the representatives of about 5 percent enhancement in compressor total pressure ratio.

کلیدواژه‌ها English

Inverse Design
Centrifugal compressor
Quasi-3D Analysis
Blade Loading Improvement