شبیه‌سازی روش‌های دائم و غیردائم به‌وسیله دینامیک سیالات محاسباتی و بررسی عددی تغییرات هندسی در یک طبقه توربوماشین جریان محوری

Abstract

یکی از اهداف دینامیک سیالات محاسباتی برای تور‌بوماشین‌ها، پیش­بینی عملکرد آ­ن­ها از قبیل نسبت فشار، راندمان و ماهیت جریان عبوری است. در این پژوهش که از دو بخش تشکیل‌شده، در بخش اول روش­های شبیه‌سازی دائم و غیردائم برای یک طبقه از توربوماشین جریان محوری انجام و نتایج اعتبارسنجی شد. در این راستا از دو روش عددی دائم شامل روتور یخ‌زده و طبقه و سه روش عددی گذرا شامل گذرای استاندارد، تبدیل زمانیو تبدیل پروفیلاستفاده شد که روش‌های گذرا پیش­بینی دقیق­تری را ارائه نمودند. در روش‌های گذرا مشاهده شد که اثرات گذرا شامل دنباله، حباب لبه حمله استاتور و جدایش جریان را می‌توان با وضوح بیشتری به دست آورد که این موارد در روش‌های پایا ضعیف­تر مشاهده شد. به‌منظور حل عددی میدان جریان از شبکه‌بندی با سازمان و برای مدل‌سازی آشفتگی از مدل توربولانسی انتقال تنش برشی استفاده شد. در بخش دوم مقاله 9 حالت تغییر هندسی از قبیل ایجاد زبری در سطوح تیغه، چرخش‌های ساعت‌گرد و پادساعت‌گرد مقاطع فویل، ایجاد شعاع در ریشه تیغه‌ها و ایجاد فاصله محوری بین تیغه‌ها بررسی شد. که مقدار بازدهی در بهترین حالت 2 درصد افزایش و در بدترین حالت 11 درصد کاهش یافت.