@article { author = {jafari, mohammad and نیلی احمدآبادی, مهدی and پورصادق, فرزاد}, title = {Parametric Study & Performance Improvement of Centrifugal Compressor Impeller of a Turbo-shaft Engine Using 3D Numerical Simulation}, journal = {Journal of Solid and Fluid Mechanics}, volume = {2}, number = {2}, pages = {55-68}, year = {2013}, publisher = {Shahrood University of Technology}, issn = {2251-9475}, eissn = {2251-9483}, doi = {10.22044/jsfm.2013.137}, abstract = {In this research, the centrifugal compressor impeller of a turbo-shaft engine is studied. For this purpose, at first, its geometric specifications are exactly measured and then, the impeller geometric model is generated in the Blade-Gen module of Ansys software. This geometry is then reticulated in Turbo-Grid module and is numerically analyzed by applying the boundary conditions that can be obtained from the engine performance. The results are presented in the form of pressure ratio and efficiency curves versus the mass flow. After grid independency, some geometrical parameters (e.g. meridional profiles pages, the axial length and so on) that affect the performance of the compressor are investigated. Finally, the effects of geometric changes on the compressor performance curves are considered and the optimum compressor geometry equivalent to one with higher ratio of pressure and efficiency is introduced. In the modified compressor, the radial region of impeller to the whole ratio is 0.22 and the angle between the end of shroud wall and the vertical line is 6 degrees; moreover, the axial length of impeller increases by 5mm. By applying these modifications to the current compressor, the compressor efficiency and pressure ratio increases by 2.4 and 0.86 percent, respectively.}, keywords = {Centrifugal Compressor,Optimization,3D Simulation,parametric study}, title_fa = {مطالعه پارامتری و بهبود عملکرد پروانه کمپرسور گریز از مرکز یک موتور توربوشفت با استفاده از حل عددی سه بعدی}, abstract_fa = {در این پژوهش، پروانه کمپرسور گریز از مرکز متعلق به‌ یک موتور توربوشفت مورد بررسی قرار می‌گیرد. برای این منظور، ابتدا مشخصات هندسی آن به طور دقیق اندازه‌گیری شده و سپس در محیط تولید پره‌ی نرم‌افزار انسیس مدل‌سازی سه بعدی صورت می گیرد. سپس هندسه تولید شده در بخش تولیدمش ، شبکه‌بندی شده و با اعمال شرایط‌ مرزی موجود از عملکرد موتور، در محیط سی‌اف‌ایکس مورد بررسی و تحلیل عددی قرار می‌گیرد. نتایج بدست آمده از این تحلیل عددی به صورت منحنی‌های نسبت فشار و بازده کمپرسور به ازای دبی جرمی‌های مختلف ارائه می‌گردند. پس از بررسی استقلال حل عددی از شبکه تولید شده، به بررسی تأثیر برخی از پارامترهای هندسی موثر بر عملکرد کمپرسور نظیر ‌پروفیل صفحه نصف‌النهاری، طول محوری پروانه، زاویه مماس ورودی و خروجی طوقی، موقعیت و زاویه ورودی تیغه جداکننده و فاصله لقی بین پروانه و طوقی پرداخته می‌شود. در انتها با بررسی تأثیر تغییرات هندسی روی منحنی‌های عملکردی کمپرسور و انتخاب نقطه کاری بهینه، کمپرسوری با نسبت فشار و بازده بالاتر ارائه می‌گردد. در کمپرسور اصلاح شده، نسبت ناحیه شعاعی پروانه به کل پروانه 22/0، زاویه انتهایی دیواره طوقی با راستای قائم برابر 6 درجه و طول محوری پروانه به میزان 5 میلی‌متر افزایش یافته است. با در نظر گرفتن این اصلاحات، بازده کمپرسور به میزان 4/2 درصد و نسبت فشار به میزان 1 درصد افزایش یافته است.}, keywords_fa = {کمپرسور گریز از مرکز,بهینه سازی,حل عددی سه بعدی,مطالعه پارامتری}, url = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_137.html}, eprint = {https://jsfm.shahroodut.ac.ir/article_137_11d95160b81c5ace745078c5fd2a1997.pdf} }