تحلیل و بهینه سازی پره کمپرسور محوری از طریق مجرای بازچرخشی به منظور کاهش افت- های آیرودینامیکی

بهبود کارایی کمپرسورهای محوری که یکی از بزرگترین مصرف کنندگان توان تولیدی توربین های گازی در صنایعمی باشند، از مهمترین اهداف طراحان و مهندسین، در طی سال های متمادی بوده است. با توجه به اینکه یکی ازمهمترین کارهایی که برای بهبود کارایی و بهره برداری مطلوب از کمپرسورها می توان انجام داد، بهینه سازی شکلهندسی کمپرسورها است، از این رو در مقاله حاضر شبیه سازی عددی و بهینه سازی پره روتور یک طبقه کمپرسورمحوری با هدف کاهش افت های آیرودینامیکی ارائه شده است. به طور کلی به منظور افزایش فشار جریان سیال تراکم پذیربا دبی جرمی زی اد، کمپرسورهای محوری به کار برده می شوند. مانند موتورهای جت هوایی و توربین های گازی تاسیاتبرق، نفت و گاز. در این مقاله طراحی آیرودینامیکی سطح ایرفویلی پره با استفاده از نرم افزار بلیدجن، انجام شده، سپسمیدان جریان دو بعدی با استفاده از معادلات ناویر استوکس حل می شود تا عملکرد پره به دست آید. بهینه سازی پرههای روتور با اهداف بیشترین میزان تبادل کار و کمترین میزان تولید آنتروپی انجام می شود. در این پژوهش، ابتدا تحلیلعددی روتور ۳۷ ناسا مورد بررسی قرار گرفته است. بدین طریق که از نرم افزار تخصصی برای تولید هندسه روتور ۳۷استفاده شده و با نرمافزار توربوگرید، تولید شبکه ساختار یافته انجام شده است. در ادامه برای تحلیل عملکرد این روتور ازنرم افزار سی اف ایکس، برای تعیین نقاط عملکرد دور طراحی استفاده شده و برای اعتبارسنجی با نتایج منتشر شده توسطناسا، باهمدیگر مقایسه گردید. نتایج، تطبیق قابل قبول این اعتبارسنجی را نشان می دهد. یکی از راه های پیشنهادی برایافزایش حاشیه ایمن، استفاده از مجرا بازچرخشی جریان است. نتایج این تحقیق نشان می دهد حاشیه ایمن درهندسه هایی که مجرا بازچرخشی آن در بالای لبه حمله قرار دارند، نسبت به هندسه رفرنس یعنی روتور ۳۷ ناسا بهبودیافته است.