طراحی یک بعدی و شبیه‌سازی سه بعدی کمپرسور گریز از مرکز یک موتور توربوشفت به همراه بهینه‌سازی مجرای خم 90 درجه بین دیفیوزر شعاعی و دیفیوزر محوری

Abstract

در این مقاله، طراحی یک‌بعدی کمپرسور گریز از مرکز به همراه طراحی معکوس مجرای خم 90 درجه بین دیفیوزر شعاعی و دیفیوزر محوری انجام می‌گیرد. در این طراحی، کلیه ابعاد اولیه اجزاء کمپرسور گریز از مرکز شامل پروانه، دیفیوزر شعاعی پره‌دار، خم 90 درجه و دیفیوزر محوری محاسبه می گردد. به منظور ارزیابی نتایج، پس از مدل‌سازی هندسه و تولید شبکه، میدان جریان سه‌بعدی در کل کمپرسور توسط نرم‌افزار سی‌اف‌ایکس تحلیل عددی می‌شود. شبیه‌سازی عددی نشان می‌دهد، تلفات شدیدی در خم 90 درجه بین دیفیوزر شعاعی و دیفیوزر محوری به علت انحنای شدید آن وجود دارد. به منظور دستیابی به کمترین تلفات در خم 90 درجه، طراحی آیرودینامیکی مجرای خم 90 درجه با استفاده از روش طراحی معکوس انجام می‌شود. در مرحله اول، با ترکیب الگوریتم طراحی معکوس گلوله-اسپاین و نرم‌افزار سی‌اف-ایکس، قابلیت اصلاح هندسه مجرای خم 90 درجه ایجاد می‌شود. سپس با بهبود توزیع فشار دیواره بالا و پائین و اعمال آن به کد طراحی معکوس، هندسه اصلاح می‌شود. در نهایت، کمپرسور طراحی شده با خم 90 درجه اصلاح شده تحلیل می‌شود. نتایج نشان می‌دهد نسبت فشار کل و بازده کل به کل به ترتیب در حدود 3 و 4 درصد افزایش می‌یابند.