اثر انحنای تیغه‌های روتور و نازل بر روی عملکرد توربین محوری یک موتور توربوجت در نقطه طرح

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران.

2 مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران

3 دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی مکانیک

چکیده

در این تحقیق یک مرحله از توربین دو مرحله‌ای یک موتور توربوجت خاص با دو تغییر شکل مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. تغییر شکل اعمالی در مرحله، به این صورت است که به تیغه‌های روتور و استاتور، هر دو در یک جهت مشخص انحنایی با زاویه انحنای 20 درجه مثبت و 20 درجه منفی اعمال شده است. فشار استاتیک، فشار کل، خطوط جریان، راندمان آیزنتروپیک، دبی جرمی، توان و برخی پارامتر‌های دیگر، در مدل‌سازی بررسی شده‌اند. تغییر شکل‌های اعمالی، توزیع جرم را در راستای شعاعی تغییر ‌می‌دهد و با ایجاد یک گردیان فشار در راستای شعاعی نیرویی در همین راستا ایجاد ‌می‌شود. با بررسی خطوط جریان مشخص شد، در یکی از حالت‌‌ها جریان‌های ثانویه به سمت مرکز تیغه کشیده ‌می‌شود. گردابه ناشی از لقی نوک نیز متاثر از نیروی شعاعی ایجاد شده بوده و شدت و گستردگی آن در حالت‌های مختلف متفاوت است. در هر دو حالت کاهش راندمان اتفاق افتاده است و همچنین دبی جر‌می ‌و توان توربین نیز کاهش یافته است. سپس پایداری کمپرسور نیز به صورت کلی بررسی شد. نتایج حاکی از آن است ‌که عملکرد کمپرسور به خط سرج نزدیک‌تر شده است و لازم است در انتخاب نحوه تغییر شکل این مسئله نیز مد نظر باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Effect of Bowed Rotor and Nozzle on Performance of an Axial Turbine of turbojet engine on Design Point

نویسندگان [English]

  • Mahmood Adami 1
  • Ali Zamani Gharaghoushi 2
  • Behrooz Shahriari 3
1 Department of Mechanical Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Isfahan, Iran.
2 Department of Mechanical Engineering, Malek Ashtar University, Esfahan, Iran
3 Department of Mechanical Engineering, Malek Ashtar University of Technology, Iran
چکیده [English]

In this paper one stage of a specific turbine with two stages and two different changes in blades, have been studied. Blade change performed in stage, is somehow that at each state of blade rotor and nozzle, both are at a specified bowing with angle of plus 20 degrees or minus 20 degrees. Some parameters like, static pressure, total pressure stream lines, isentropic efficiency, mass flow, turbine power and some other parameters have been studied. Changing the blade shape, cause the change in distribution of the flow in the radial direction. Also making a pressure gradient in radial direction, would result in a force in the same direction. Stream lines showed that, in one cases the secondary flow in the end walls move to the mid span. The radial force has affected on the tip clearance vortexes and intensity and dispersion of them have changed in different cases. Both positive and negative stages had negative effect on the efficiency. The power and mass flow have decreased too. At the end, the effect of the turbine changes on the stability of compressor have studied. The compressor has been closer to the surge line. So should have more accuracy in choosing the blade change.

کلیدواژه‌ها [English]

  • turbojet engine
  • Axial turbine
  • Bowed Blade
  • Performance
  • design point