دانشکده مهندسی هوافضا دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری
چکیده
در این تحقیق، ناپایداری آیرودینامیکی کمپرسور موتور J79، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات اصل بقای جرم، اصل بقای ممنتوم و اصل بقای انرژی استفاده شده است. پس از اعمال یک سری فرضیات و همچنین با تشکیل ماتریس مرتبط با معادلات و بررسی مقادیر ویژه آنها، تأثیر پارامترهای مؤثر در پایداری آیرودینامیکی کمپرسور، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به پیچیدگی روابط مورد استفاده در تشکیل ماتریس، این روابط در نرمافزار متلب، کدنویسی شده و سپس ماتریس مورد نظر فراهم شده است. سپس با اعمال مشخصات هندسی و خصوصیات جریان در موتور J79 روی ماتریس مورد نظر و استخراج نمودارهای مربوطه، تأثیر برخی پارامترها برروی پایداری آیرودینامیکی موتور مذکور، مطالعه شده است. با توجه به نتایج بهدستآمده، مشاهده میشود که با کاهش جریان جرمی عبوری از کمپرسور، سیستم به محدوده عملکردی ناپایدار نزدیک میشود. آنچه از نتایج مستناد گردیده، مبین آن است که با افزایش نسبت طول (دالان مسیر) داکت بالادست کمپرسور به طول داکت پاییندست آن، پایداری آیرودینامیکی سیستم افزایش یافته است. نتایج همچنان نشان میدهند که با افزایش حجم محفظه احتراق، از پایداری موتور کاسته میشود. با این وجود افزایش حجم کمپرسور، سبب پایداری بیشتر سیستم شده است. افزایش دمای محفظه احتراق و همچنین افزایش سطح مقطع جریان عبوری از کمپرسور نیز دارای اثرات مطلوب در پایداری سیستم گردیدهاند. همچنین در مقاله حاضر نتایج بهدستآمده، با نتایج حاصل از مطالعات پیشین مقایسه شدهاند و همسویی خوبی بین هردو نتایج مشاهده شده است.
Farokhi, S.“Aircraft Propulsion”, John Wiley & Sons, Inc, pp. 414-487, 2009.##
Niazi, S. “Numerical Simulation of Rotating Stall and Surge Alleviation in Axial Compressors”, PhD Thesis, Georgia Institute of Technology, pp. 14-77, USA,2000.##
Sebghati, J. “Monitoring Axial-Flow Compressor Rotating Stall and Surge”, Master’s Thesis, University of Tennessee, Mechanical Department, Knoxville, pp. 44-67, May.1992##
Fischer, K. and Thoma, D. “Investigations of the Flow Conditions in a Centrifugal Pump”, Transactions of ASME, Vol. 54, pp. 141-155, Nov. 1932.##
Greitzer, E. M. “Surge and Rotating Stall in Axial Flow Compressor: Part 1,Theoretical Compression System Model, and Part 2, Experimental Results and Comparison with Theory”, ASME Journal of Engineering for Power Transactions of ASME, Vol. 98, pp. 190-217, April 1976.##
Xingen L., Wuli C., Junqiang Z.. and Zhiting T. “Numerical and Experimental Investigations of SteadyMicro-Tip Injection on a Subsonic Axial-Flow Compressor Rotor”, Hindawi Publishing Corporation International Journal of Rotating Machinery,Vol. 5, pp. 19-27,2006##
Gravdahl, J. and Egeland, O. ”Advances in Industrial Control”, Springer-Verlag London Limited, pp. 1910-1937, 1999##
Mcnulty, S. G. “A Study Of Dynamic Compressor Surge Control Strategies for a Gas Turbine Engine”, M.S. Thesis, Department of Aeronautics and Astronautics, MIT, pp. 10-97, 1993.##
Cohen, H., Rogers, G. and Saravanamutto, H. “Gas Turbine Theory”, 3rd Edittion, Longman Sciectific and Technical Publications, pp. 200-217, 1987.##
Vishwas, I., Jimmy, T. and Niazi, S. “Numerical Studies of Two Approaches for Surge Control in Axial Compressors”, School of Aerospace Engineering Georgia Institute of Technology, Atlanta, pp. 100-117, 2003.##
Kaplan, W. “Advanced Calculus”, 3rd Ed., Adison-Wesley Publishing co., pp. 160-217, 1984##
Gunston, B.”Jane’s Aero-Engines”, pp. 150-157, 2004.##
Niazi, S., Stein, A., and Sankar, L. N., “Computational Analysis of Stall Control Using Blee Valve in a High-Speed Compressor”, AIAA, pp. 350-364, 2000##
Ghafari, A.“ an Improved Model for Investigation of Surge And Rotating Stall in Axial Flow Compressor With Variable Speed”, Proceedings of The 9th Conference of Iranian Aerospace Society, Tehran, Iran, February 8-10, 2010.##
)
