جستجو در مقالات منتشر شده
۵ نتیجه برای توربوماشین
مهرداد یاری ساکنه، بهزاد قدیری دهکردی، صالح فلاح، فرزاد صفری،
دوره ۱۳، شماره ۱۳ - ( ۱۲-۱۳۹۲ )
چکیده
پارامترهای موثر جریان تراکم ناپذیر، لزج و غیردایم داخل کسکید دو بعدی توربوماشین با استفاده از روش شبیه سازی گردابه های جداشده ی تأخیری (DDES) بر پایه ی مدل RANS اسپالارت-آلماراس (SA) در اینجا بررسی می شود. مدل شبیه سازی گردابه های جداشده که یک روش پیوندی RANS و LES می باشد به منظور کاهش هزینه ی محاسباتی روشLES ارایه شد. در این روش، نزدیک دیواره، داخل لایه ی مرزی از مدل آشفتگی RANS استفاده می شود و دور از دیواره روش به صورت خودکار به حالت LES می رود. DDES به منظور ارتقای مدل DES اصلی (DES۹۷)، برای حل مشکل تخلیه ی تنش مدل شده پیشنهاد شد. برای مستقل کردن گذار از RANS به LES از اندازه ی سلول های شبکه، یک تابع جدید در مدل DDES تعریف شد. روش عددی به کار رفته برای گسسته سازی معادلات، حجم محدود در شبکه ی جابجاشده و شبکه ی مورد نظر برای میدان محاسباتی، متعامد است. همچنین از الگوی دیفرانسیلی پیوندی (الگوی ترکیبی متشکل از الگوی اختلاف مرکزی و بالادست) جهت گسسته سازی عبارات جابجایی در معادله ی ناویر-استوکس استفاده شده است. نتایج حاصل از این کار با نتایج مدل آشفتگی SA مقایسه شده است.
صالح فلاح، بهزاد قدیری، قاسم حیدری نژاد،
دوره ۱۴، شماره ۱۶ - ( ۱۲-۱۳۹۳ )
چکیده
بررسی پدیده‌های مرتبط با برهمکنش سازه-سیال در توربوماشین‌ها با جریان گذرصوتی به لحاظ وجود رفتارهای ناپایدار جریان اهمیت دوچندانی پیدا می‌کند. محدودیت-های جدی روش‌های تجربی رویکرد محققان این حوزه به روش‌های عددی را توسعه بخشیده است. اما هزینه محاسباتی زیاد روش‌های عددی در شبیه‌سازی آیرودینامیک و آیروالاستیک مدل کامل توربوماشین‌ها، استفاده از مدل‌های ساده‌تر دوبعدی به‌منظور بررسی کیفی پدیده‌ها را اجتناب‌ناپذیر کرده است. در این مقاله با استفاده از حلگر توانمند سی‌اف‌ایکس جریان گذرصوتی عبوری از کسکید فن ثابت و فن با پره میانی با نوسانات هارمونیک اجباری شبیه‌سازی شده و الگوی تغییرات مشخصات آشفتگی جریان مورد مطالعه قرار گرفته است. به‌منظور جلوگیری از واگرایی حل و دستیابی به نتایج دقیق‌تر الگوریتم حل مرحله‌ای ابداع شده است. از طرف دیگر، برای حرکت شبکه دینامیکی اطراف پره نوسانی از روش فنری با فنرهای پیچشی خطی استفاده شدهاست. کیفیت شبکه با بررسی بیشینه ماخ و تغییرات y+ مورد ارزیابی و انتخاب قرار گرفته است.مقایسه نتایج بدست آمده با داده‌های تجربی موجود بیانگر اختلاف معناداری در نقاط قرارگیری گردابه‌های جداشده و دوباره چسبیده هستند. این تفاوت، لزوم استفاده از مدل آشفتگی دقیق‌تر را در شرایط وجود جدایش وسیع اثبات می‌کند. در این مقاله اثر هندسه پره، جدایش‌های جریان و نوسانات پره میانی بر الگوی جریان و مشخصات آشفتگی جریان گذرصوتی کسکید توربوماشین بررسی شده‌اند. نتایج بدست آمده، تأثیر هر کدام از عوامل ذکر شده را بر انرژی جنبشی و فرکانس اتلاف آشفتگی تبیین می-کند.
محمد امین دهقانی، امیرفرهاد نجفی، سید احمد نوربخش، حسین شکوهمند،
دوره ۱۶، شماره ۴ - ( ۴-۱۳۹۵ )
چکیده
پمپ‌ها یکی از تجهیزات صنعتی بوده که میزان انرژی مصرفی آن‌ها در حدود ۲۰ درصد از انرژی الکتریکی تولیدی دنیا می‌باشد. یکی از پرکاربردترین نمونه‌های آن، پمپ‌های گریز از مرکز بوده که با انتقال توان به‌صورت اندازه حرکت زاویه‌ای، بر روی سیال کار انجام می‌دهد. با توجه به ساختمان داخلی این‌گونه از پمپ‌ها که در آن پروانه درون پوسته‌ی ثابت پمپ دوران می‌نماید، نوع رفتار جریان در فضای موجود میان پروانه و پوسته می‌تواند بر عملکرد پمپ اثرگذار باشد. در این تحقیق، یک پمپ گریز از مرکز همراه با حلزونی و حفره‌های سمت ریشه و نوک ، توسط نرم‌افزاری تجاری به روش عددی تحلیل‌شده است. پس از مقایسه نتایج با داده‌های آزمایشگاهی موجود؛ با تحلیل خطوط جریان، تأثیر کیفی جریان سیال در حفره بر جریان موجود در حلزونی بررسی گردیده است که با استفاده از روابط تجربی برای تعیین فاصله مناسب میان صفحات ثابت و دوار، ظرفیت کاهش میزان گشتاور اصطکاکی حفره‌ها در حدود ۱۰ درصد ملاحظه می‌شود. در ادامه تغییر الگوی جریان و مقدار توان اتلافی ناشی از اصطکاک در حفره‌های سمت نوک و ریشه برای دبی‌های مختلف بررسی و ملاحظه گردید که افزایش یا کاهش اصطکاک به الگوی اولیه جریان در حفره بستگی دارد. در نهایت برای تعیین ارتباط توان اتلافی با تغییر دبی، با استفاده از ضرایب بی‌بعدی استخراج شده، شیب تغییرات توان اتلافی با تغییر ناشی از تغییر فاصله صفحات مقایسه گردید. این ضرایب نشان می‌دهد روند تغییر توان اتلافی با تغییر دبی، مشابه روند آن با تغییر فاصله صفحات بوده اما شیب آن برابر نیست.
صالح فلاح، بهزاد قدیری، قاسم حیدری نژاد،
دوره ۱۷، شماره ۳ - ( ۳-۱۳۹۶ )
چکیده
ارتعاشات ناشی از جریان در توربوماشین‌های گذرصوتی از جمله موضوعات مهم و چالش برانگیز این حوزه می‌باشد. رفتارهای آیروالاستیک پره‌ها علاوه بر ناپایداری‌های آیروالاستیک می‌تواند منجر به خرابی پره‌ها، ناپایداری جریان و یا کاهش راندمان مجموعه شود. برای مطالعه هر رفتار آیروالاستیک، ابتدا باید رفتار آیرودینامیک مجموعه بررسی شود. هدف این مقاله بررسی رفتار و حدود ناپایداری آیروالاستیک در یک توربوماشین منتخب می‌باشد. به این منظور، ابتدا جریان گذرصوتی در رتور کمپرسور ناسا ۳۷ بوسیله نرم‌افزار سی.اف.ایکس. شبیه‌سازی و راستی‌آزمایی می‌شود. سپس، با استفاده از ارتعاش اجباری پره‌ها در زاویه‌های فاز بین پره مشخص، پایداری آیروالاستیک پره رتور در سه نقطه طراحی، نزدیک استال و استال بررسی می‌شود. برای کاهش تعداد نقاط شبکه و در نتیجه زمان محاسبات، از شرط مرزی فاز تاخیری و روش تبدیل فوریه استفاده شده است. همچنین، در این تحقیق، الگوریتم شبکه‌بندی همزمان سازه و سیال و الگوریتم حل برهمکنش سازه-سیال توربوماشین‌ها در ارتعاش اجباری سازه، با جزئیات کامل تدوین و معرفی شده است. بکارگیری روش تبدیل فوریه در نرم‌افزار سی.اف.ایکس. برای شبیه‌سازی آیروالاستیک از دیگر نوآوری‌های این مقاله است. در این پژوهش، اندازه زاویه فاز بین پره بحرانی که مستقل از شرایط کارکرد رتور می‌باشد، بدست آمده است. شبیه‌سازی‌های آیروالاستیک رتور ناسا ۳۷ بیانگر ناپایداری آیروالاستیک این رتور در شریط استال می‌باشد. در این شرایط آنتروپی جریان به‌شدت نسبت به شرایط طراحی و نزدیک استال افزایش می‌یابد. سطح فشار پره، نقش بیشتری در ناپایداری آیروالاستیک استال داشته و در فاز طراحی مجدد باید به آن توجه ویژه شود.
سیف دلیل‌صفائی، نادر منتظرین، محمدحسین فاضل زرندی،
دوره ۱۹، شماره ۶ - ( ۳-۱۳۹۸ )
چکیده
در این مقاله به ارایه سیستمی بر مبنای خوشه‌بندی فازی برای نمایش تغییرات میدان جریان در ناحیه خروجی روتور توربوماشین گریز از مرکز پرداخته شده است. آنچه در پژوهش‌های انجام‌گرفته در حوزه توربوماشین‌ها حایز اهمیت است، نیاز تمامی زمینه‌ها به درک صحیح از پدیده‌های جریان داخل توربوماشین است که از پیچیدگی‌هایی برخوردار است. به همین سبب از پیشرفته‌ترین تجهیزات آزمایشگاهی در این راستا استفاده می‌شود که با مسایلی از قبیل زمان‌بری، هزینه بالا و تعداد زیاد آزمایش‌های مورد نیاز همراه است که اهمیت شبیه‌سازی و رصد پدیده‌های جاری در آن را به‌واسطه الگوریتم‌های هوش مصنوعی دوچندان می‌کند. سیستم حاضر براساس خوشه‌بندی فازی به‌گونه‌ای عمل می‌کند که داده‌های مکانی (از سیستم اندازه‌گیری تصویر ذره‌ای) توسط تعداد خوشه معین به نمایش میدان در زمان اولیه می‌پردازد، سپس با اعمال تغییرات در خوشه مربوط به رشته داده‌های زمانی (از سیستم اندازه‌گیری بادسنجی لیزری) که حاوی تغییرات ثبت‌شده از جریان در طول زمان داده‌برداری است، داده‌های جدید میدان در گام زمانی جدید حاصل می‌شود و با خوشه‌بندی مجدد داده‌ها، نمایش تغییرات میدان جریان در فضای فازی صورت می‌پذیرد. در مقاله حاضر، میدان جریان برای شش گام زمانی پیاپی مورد بررسی قرار گرفته است که نتایج خروجی سیستم، تغییرات میدان جریان ناشی از چرخش روتور در زوایای مختلف را در ناحیه داده‌برداری‌شده نشان می‌دهد.
