---

در این مقاله، یکی از روش‌های جدید اصلاح پوسته به منظور بهبود عملکرد کمپرسورها مورد بررسی قرار گرفته است. درز نوک پلّه‌ای یکی از روش‌های مناسب اصلاح پوسته کمپرسورهاست که اخیراً کارایی آن در زمینه کمپرسورهای محوری به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر، اثرات درز نوک پلّه‌ای بر بهبود حاشیه استال یک کمپرسور گریز از مرکز، برای اولین بار، به روش عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. شبیه‌سازی به کمک نرم‌افزار فلوئنت و با بهره‌گیری از مدل آشفتگی k-ε صورت پذیرفته است. به‌منظور یافتن هندسه بهینه درز نوک پلّه‌ای، هفت هندسه پوسته مختلف به همراه کمپرسور با پوسته صاف در نظر گرفته شده‌اند. بررسی کانتورهای سرعت و الگوهای خطوط جریان روی صفحات عمود بر راستای جریان و نصف‌النهاری نشان می‌دهد که با ایجاد پوسته با درز نوک پلّه‌ای، جریان نشتی نوک پرّه تضعیف شده و میزان انسداد جریان در گذرگاه اصلی کمپرسور، کاهش پیدا می‌کند. بنابراین درز نوک پلّه‌ای، سبب افزایش محدوده عملکرد پایدار کمپرسور شده و وقوع پدیده استال را به‌تأخیر می‌اندازد. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که با استفاده از درز نوک پلّه‌ای با ابعاد بهینه، حاشیه استال کمپرسور ۳۸/۷% بهبود پیدا می‌کند.

---

جریان نشتی نوک پره توربین یکی از عوامل موثر بر کاهش راندمان و عملکرد توربین‌های محوری است که می‌تواند موجب تخریب پره‌های توربین نیز گردد. لذا شناسایی و کنترل جریان نشتی نوک از اهمیت زیادی برخوردار است. در مقاله حاضر به بررسی اثر اندازه درز نوک و اعمال تغییر در شکل نوک پره به عنوان یک روش کنترلی غیرفعال بر ساختار جریان نشتی نوک و عملکرد کلی توربین پرداخته می‌شود. بدین منظور، تحلیل عددی جریان در یک توربین محوری دو طبقه با استفاده از نرم افزار سی اف ایکس انجام می‌گردد. به منظور اطمینان از صحت نتایج حاصله، منحنی‌های عملکرد توربین با نتایج تجربی مقایسه و تطابق خوبی مشاهده گردید. با در نظر گرفتن چهار درز نوک مختلف (از %۰,۵ تا %۳ اسپن پره)، منحنی‌های عملکرد توربین مورد بررسی قرار می‌گیرند. مشخص می‌گردد که افزایش اندازه درز نوک منجر به کاهش راندمان و افزایش افتهای موجود در توربین محوری می‌گردد. در ادامه به بررسی اعمال روش کنترلی غیرفعال (در دوازده حالت مختلف) از طریق تغییر شکل هندسه نوک پره به نحوی که اندازه درز نوک از لبه حمله تا فرار به صورت متغیرمی‌باشد. نتایج نشان می‌دهند که با تغییر شکل هندسی نوک پره، جریان نشتی نوک و بالتبع ورتکس‌های ایجاد شده تضعیف می‌گردند که این امر منجر به کاهش ضریب افت رتور می‌گردد. مشاهده کانتورهای جریان از ایجاد دمای کمتر در منطقه نوک پره به واسطه ایجاد جریان نشتی نوک ضعیف‌تر خبر می‌دهد که این امر به خنک‌کاری پره‌های توربین کمک می‌کند.