این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۷، شماره ۳، صفحات ۱۲۳-۱۳۴
عنوان فارسی مطالعه عددی رفتار ناپایداری آیروالاستیک پره‌های رتور کمپرسور گذرصوتی ناسا ۳۷
چکیده فارسی مقاله ارتعاشات ناشی از جریان در توربوماشین‌های گذرصوتی از جمله موضوعات مهم و چالش برانگیز این حوزه می‌باشد. رفتارهای آیروالاستیک پره‌ها علاوه بر ناپایداری‌های آیروالاستیک می‌تواند منجر به خرابی پره‌ها، ناپایداری جریان و یا کاهش راندمان مجموعه شود. برای مطالعه هر رفتار آیروالاستیک، ابتدا باید رفتار آیرودینامیک مجموعه بررسی شود. هدف این مقاله بررسی رفتار و حدود ناپایداری آیروالاستیک در یک توربوماشین منتخب می‌باشد. به این منظور، ابتدا جریان گذرصوتی در رتور کمپرسور ناسا 37 بوسیله نرم‌افزار سی.‌اف.‌ایکس. شبیه‌سازی و راستی‌آزمایی می‌شود. سپس، با استفاده از ارتعاش اجباری پره‌ها در زاویه‌های فاز بین پره مشخص، پایداری آیروالاستیک پره رتور در سه نقطه طراحی، نزدیک استال و استال بررسی می‌شود. برای کاهش تعداد نقاط شبکه و در نتیجه زمان محاسبات، از شرط مرزی فاز تاخیری و روش تبدیل فوریه استفاده شده است. همچنین، در این تحقیق، الگوریتم شبکه‌بندی همزمان سازه و سیال و الگوریتم حل برهمکنش سازه-سیال توربوماشین‌ها در ارتعاش اجباری سازه، با جزئیات کامل تدوین و معرفی شده است. بکارگیری روش تبدیل فوریه در نرم‌افزار سی.‌اف.‌ایکس. برای شبیه‌سازی آیروالاستیک از دیگر نوآوری‌های این مقاله است. در این پژوهش، اندازه زاویه فاز بین پره بحرانی که مستقل از شرایط کارکرد رتور می‌باشد، بدست آمده است. شبیه‌سازی‌های آیروالاستیک رتور ناسا 37 بیانگر ناپایداری آیروالاستیک این رتور در شریط استال می‌باشد. در این شرایط آنتروپی جریان به‌شدت نسبت به شرایط طراحی و نزدیک استال افزایش می‌یابد. سطح فشار پره، نقش بیشتری در ناپایداری آیروالاستیک استال داشته و در فاز طراحی مجدد باید به آن توجه ویژه شود.
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Numerical study of aeroelastic instability behavior of Nasa 37 transonic compressor rotor blades
چکیده انگلیسی مقاله The flow induced vibration in transonic turbomachines is an important and challenging issue in this field. Blades aeroelastic behavior, in addition to the aeroelastic instability, can leads to blades failure, flow instability and reduce efficiency of the system. Aerodynamic behavior of the system should be investigated prior to aeroelastic study. The purpose of this article is an investigation of aeroelastic instability and behavior of a selected turbomachine. For this purpose, transonic flow in Nasa 37 rotor is simulated and verified using CFX software. Then, rotor blade aeroelastic stability is investigated in three operating points; design, near stall and stall using blade forced vibration in the specified inter blade phase angle (IBPA). In order to reduce grid points and consequently, computational time, phase-lagged boundary condition and fourier transformation method is used. Also, in this research, the algorithm of simultaneous structure-fluid grid generation and the solution algorithm of force vibration structure-fluid interaction of turbomachines is codified and introduced in detail. Employment of fourier transformation method in CFX software for aeroelastic simulation is another innovation of this article. The value of the critical inter blade phase angle which is independent from rotor operational conditions, is obtained in the present research. Aeroelastic simulations show aeroelastic instability of Nasa 37 rotor in the stall condition. In this condition, flow entropy is increased rapidly relative to the design and near stall condition. The blade pressure side has more important role in stall aeroelastic instability and needs further attention in re-design phase.
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله صالح فلاح |
دانشجوی دکترا دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

بهزاد قدیری |
استادیار دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

قاسم حیدری نژاد |
استاد دانشگاه تربیت مدرس
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)

نشانی اینترنتی http://mme.modares.ac.ir/article_16385_cebfb3ca4a1f867c8679d2c4b0f6f464.pdf
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/1256/article-1256-343448.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده
نوع مقاله منتشر شده
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات