تحلیل فرکانسی ریزش گردابه در کسکید کمپرسور محوری در اعداد رینولدز متوسط

نوع مقاله: طرح پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک

2 کارشناس ارشد، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک

3 دانشجوی دکتری، دانشگاه علم و صنعت ایران، دانشکده مهندسی مکانیک

چکیده

در تحقیق حاضر، اندازه گیری و تحلیل فرکانس بدون بعد (عدد اشتروهال) ریزش گردابه در کسکید کمپرسور محوری در اعداد رینولدز متوسط به صورت تجربی انجام گردیده است. ارزیابی این فرکانس می‌تواند در پیش بینی دقیق‌تر گذار ناشی از دنباله در پایین دست پره، مفید باشد. برای اندازه گیری میدان جریان در دنباله، از بادسنج فیلم داغ استفاده شده است. اندازه‌گیری‌ها در سه زاویه برخورد متفاوت و محدوده عدد رینولدز 240000 تا 530000 انجام شده است. براساس این اندازه‌گیری‌ها بین فرکانس ریزش گردابه و عدد رینولدز رابطه‌ای خطی برقرار است و با افزایش عدد رینولدز فرکانس ریزش گردابه افزایش خواهد یافت. نتایج این تحقیق نشان می‌دهد که عدد اشتروهال برای اعداد رینولدز کوچکتر یا برابر با 360000 در مقایسه با اعداد رینولدز بالاتر، پراکندگی کمتری دارد. بررسی اثر تغییر زاویه حمله نیز نشان می‌دهد که کاهش زاویه حمله (افزایش مقدار زاویه حمله) باعث بزرگ‌تر شدن ناحیه دنباله خواهد گردید. همچنین، بر اساس این تحقیق داده‌های حاصل از فرکانس ریزش گردابه در اعداد رینولدز متوسط و پایین رفتار متفاوتی را نشان می‌دهند که این امر منجر به تشکیل لایه مرزی متفاوت در لبه انتهایی پره‌ها خواهد شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] Roshko A (1954) On the Development of Turbulent Wakes from Vortex Streets. NACA Rep. 1191.   

[2] Amanifard N (2005) Stall Vortex Shedding Over a Compressor Cascade. Int J Eng 18(1).

[3] Siverding C.H, and Heinemann H (1990) The Influence of Boundary Layer State on Vortex Shedding From Flat plate & Turbine Cascade. ASME J Turbo 112.

[4] Cicatelli G, Sieverding CH (1995) A Review of the Research on Unsteady Turbine Blade Wake Characteristics. AGARD PEP 85th symposium on loss mechanisms and unsteady flows in turbomachinery, derby, May 8-12.

[5] Simoni D, Ubaldi M, Zunino P (2008) Von Karman Vortices Formation at the Trailing Edge of a  Turbine  Blade.  Department  of  Fluid  Machines, Energy Systems and Transportation, University of Genova.

[6] Walker GJ, and Gostelow JP (1989) Effects of adverse pressure gradients on the nature and length of boundary layer transition. Paper No. 89-GT-274, ASME.

[7] Mayle RE (1991) The role of laminar-turbulent transition in gas turbine engines. J Turbomachinery. 113:509-537.

[8] Ardekani MA, Aminy M, Khoshnevis A (2010) Investigation on the determination of flow direction using two parallel Cylindrical hot film sensors. Measurement 43: 527-537.

[9] Swaminathan MK, Rankin GW, Sridhar K (1986) Evaluation of the basic systems of equation for turbulence measurements using the Monte Carlo technique. J Fluid Mech 170: 1-19.