تحلیل عددی اثر پوسته با درز نوک پلّه‌ای بر عملکرد یک کمپرسور گریز از مرکز

در این مقاله، یکی از روش‌های جدید اصلاح پوسته به منظور بهبود عملکرد کمپرسورها مورد بررسی قرار گرفته است. درز نوک پلّه‌ای یکی از روش‌های مناسب اصلاح پوسته کمپرسورهاست که اخیراً کارایی آن در زمینه کمپرسورهای محوری به اثبات رسیده است. در مطالعه حاضر، اثرات درز نوک پلّه‌ای بر بهبود حاشیه استال یک کمپرسور گریز از مرکز، برای اولین بار، به روش عددی مورد ارزیابی قرار گرفته است. شبیه‌سازی به کمک نرم‌افزار فلوینت و با بهره‌گیری از مدل آشفتگی k-? صورت پذیرفته است. به‌منظور یافتن هندسه بهینه درز نوک پلّه‌ای، هفت هندسه پوسته مختلف به همراه کمپرسور با پوسته صاف درنظر گرفته شده‌اند. بررسی کانتورهای سرعت و الگوهای خطوط جریان روی صفحات عمود بر راستای جریان و نصف‌النهاری نشان می‌دهد که با ایجاد پوسته با درز نوک پلّه‌ای، جریان نشتی نوک پرّه تضعیف شده و میزان انسداد جریان در گذرگاه اصلی کمپرسور، کاهش پیدا می‌کند. بنابراین درز نوک پلّه‌ای، سبب افزایش محدوده عملکرد پایدار کمپرسور شده و وقوع پدیده استال را به‌تاخیر می‌اندازد. نتایج تحقیق حاضر نشان می‌دهد که با استفاده از درز نوک پلّه‌ای با ابعاد بهینه، حاشیه استال کمپرسور %38/7 بهبود پیدا می‌کند.