بررسی عددی تاثیر درزبندی نوک استاتور با لانه زنبوری بر عملکرد کمپرسور جریان محوری.

در کمپرسورهای محوری از آنجا که پره‌های استاتور روی پوسته نصب شده و پره‌های روتور روی شفت در حال چرخش می‌باشد، بین قسمت‌های ثابت و متحرک لقی وجود دارد. با عبور جریان از استاتور، فشار هوا افزایش می‌یابد. بنابراین با توجه به بیش‌تر بودن فشار بعد از پره نسبت به قبل از پره و وجود لقی، نشتی در نوک استاتور اجتناب‌ناپذیر است. نشتی با تغییر الگوی جریان در نوک، باعث جدایش بیش‌تر شده و اثر نامطلوبی بر عملکرد کمپرسور می‌گذارد. در مقاله حاضر به بررسی استفاده از لانه زنبوری برای درزبندی نوک پره‌های استاتور و تاثیر آن بر عملکرد کمپرسور پرداخته شده است. بدین منظور طبقه نهم یک کمپرسور به همراه فضای زیر استاتور در دو حالت با دیوار جامد و با لانه زنبوری تحلیل شده است. نتایج حل عددی در توافق خوبی با داده‌های تجربی می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد با کاهش لقی، مقدار نشتی کمتر شده و از قدرت جریان ثانویه کاسته می‌شود. بنابراین با کاهش افت، بازده افزایش یافته و عملکرد ردیف پره بهبود می‌یابد. از طرف دیگر با افزایش لقی در اثر سایش لانه زنبوری، نشتی و افت بازده به یک مقدار ثابت میل می‌کند. تاثیر نشتی بر زوایای جریان نشان می‌دهد که برای تحلیل دقیق‌تر کمپرسور، لازم است که نشتی در نظر گرفته شود. همچنین با توجه به تاثیر مشابه لانه زنبوری بر کاهش نشتی نسبت به مدل دیوار جامد با لقی یکسان، مزیت لانه زنبوری قابلیت فداشوندگی آن می‌باشد. بنابراین در تحلیل طبقه می‌توان از مدل دیوار جامد به جای لانه زنبوری استفاده کرد.

The numerical investigation of stator tip sealing with honeycomb on axial flow compressor performance.

In axial flow compressor there is a gap between stationary and rotating members since the stator vane is fixed at the casing and the shaft is rotating at the root. Also, the pressure increases when the air flows through the stator vanes. Therefore, due to pressure increase and existence gap under vanes, the leakage is inevitable in the stator tip. This leakage can change the flow pattern near the stator tip, which causes more separation. Therefore the loss has been increased so it adversely effects on performance. In this paper, the effect of stator tip sealing with honeycomb on compressor performance is investigated. For this purpose, the 9th stage of a tenstage compressor is examined in two cases of solid wall and sealing with honeycomb. The numerical results have good agreements with experimental results. The results show that by reduction of leakage at stator tip, the size and depth of tip corner separation decreased significantly leading to loss reduction. Also the effect of the leakage on flow angles shows that to have more accurate analysis of compressor performance, it is necessary to be considered the stator tip leakage. On the other hand, according to same effect of honeycomb on reducing stator tip leakage than solid wall, here the honeycomb roles as an abradable material to prevent direct contact between rotor and stator. Also in analysis of stage the honeycomb can be replaced with solid wall model.