کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8057462 1520056 2018 36 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Optimization of rough transonic axial compressor
ترجمه فارسی عنوان
بهینه سازی کمپرسور متخلخل تراون خشن
کلمات کلیدی
زبری دیوار، کمپرسور محوری تراون لایه مرزی، نکته نشت جریان، بهینه سازی چند هدفه،
ترجمه چکیده
تاثیر زبری دیوار بر عملکرد ستون کمپرسور متعادل محوری با مقادیر مختلف زبری که به بخش های تیغه، هاب و سقف افزوده می شود، مورد بررسی قرار گرفت. مدل زبری حساس بدون ماسه دانه برای تصفیه اثر زبری استفاده شده است و نتایج نشان داد که افزایش زاویه سطح دیوار و سطح تیغه موجب تضعیف عملکرد مرحله کمپرسور می شود. روش تجزیه و تحلیل حساسیت برای تشخیص اینکه بخش عمدتا به کل تخریب عملکرد کمک می کند، استفاده شد. تقریبا یک تضعیف 95.31٪ از راندمان پیک کمپرسور از ناهمواری تیغه القا شده، 3.58٪ از زبری سطح توپی و تنها 1.08٪ از سطح پوشش بود. این مطالعه همچنین بررسی نحوه طراحی بهینه از تیغه های کمپرسور با توجه به یک اثر زبری سطح را نشان می دهد که نشان دهنده استفاده از خدمات است. دو روش بهینه سازی برای بهبود بهره وری کمپرسور و نسبت کل فشار با تغییر توزیع زاویه های تیغه در امتداد وتر پیشنهاد شده است. اولین استراتژی، سطح کمپرسور را به صورت هیدرولیکی صاف و در نتیجه طراحی های پارتو جبهه با افزایش سطح زبری سطح با رویکرد دوم با توجه به زبری سطح از ابتدای بهینه سازی کاهش یافت. نتیجه بهینه سازی نشان داد که کمپرسورهای تخریب شده از استراتژی اول هنوز در میان بهترین نمایشگاه های پارتو جبهه از لحاظ راندمان ادیاباتی و نسبت فشار در مقایسه با روش دوم بود. این به این معنی است که اثر زبری می تواند به عنوان یک عامل اضافی در نظر گرفته شود و در پایان مرحله طراحی برای کمپرسورهای تک مرحله مورد توجه قرار گیرد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی هوافضا
پیش نمایش مقاله
بهینه سازی کمپرسور متخلخل تراون خشن
چکیده انگلیسی
The influence of wall roughness on the performance of the axial transonic compressor stage was investigated with different values of roughness added to the blade, hub and shroud sections. The dimensionless sand-grain roughness model was used to capture the roughness effect and the results indicated that the increment of both end wall and blade surface roughness caused the deterioration of compressor stage performance. The sensitivity analysis method was used to distinguish which section mostly contributes to the whole performance degradation. Approximately a 95.31% degradation of the compressor peak efficiency came from the induced blade roughness, 3.58% from the hub surface roughness and only 1.08% from the casing surface. The present study also investigated how the optimized design of compressor blades was affected by considering a surface roughness effect representative of in-service use. Two optimization strategies were proposed to improve the compressor efficiency and total pressure ratio by changing the distributions of the blade angles along the chord. The first strategy considered the compressor surface to be hydraulically smooth and the consequent Pareto Front designs were degraded by increasing the level of surface roughness with the second approach considering the surface roughness from the outset of optimization. The optimization result showed that the degraded compressors from the first strategy was still among the best performing Pareto Front designs in terms of adiabatic efficiency and pressure ratio when compared to the second approach. This means that the roughness effect can be regarded as an additional factor and be considered in the end of the design process for single-stage compressors.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Aerospace Science and Technology - Volume 78, July 2018, Pages 12-25
نویسندگان
, ,