تحلیل ناپایداری آیرودینامیکی در کمپرسور موتور J79

در این تحقیق، ناپایداری آیرودینامیکی کمپرسور موتور j79، به روش تحلیلی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور از معادلات اصل بقای جرم، اصل بقای ممنتوم و اصل بقای انرژی استفاده شده است. پس از اعمال یک سری فرضیات و همچنین با تشکیل ماتریس مرتبط با معادلات و بررسی مقادیر ویژه آنها، تاثیر پارامترهای موثر در پایداری آیرودینامیکی کمپرسور، مورد ارزیابی قرار گرفته است. با توجه به پیچیدگی روابط مورد استفاده در تشکیل ماتریس، این روابط در نرم افزار متلب، کدنویسی شده و سپس ماتریس مورد نظر فراهم شده است. سپس با اعمال مشخصات هندسی و خصوصیات جریان در موتور j79 روی ماتریس مورد نظر و استخراج نمودارهای مربوطه، تاثیر برخی پارامترها برروی پایداری آیرودینامیکی موتور مذکور، مطالعه شده است. با توجه به نتایج به دست آمده، مشاهده می شود که با کاهش جریان جرمی عبوری از کمپرسور، سیستم به محدوده  عملکردی ناپایدار نزدیک می شود. آنچه از نتایج مستناد گردیده، مبین آن است که با افزایش نسبت طول (دالان مسیر) داکت بالادست کمپرسور به طول داکت پایین دست آن، پایداری آیرودینامیکی سیستم افزایش یافته است. نتایج همچنان نشان می دهند که با افزایش حجم محفظه احتراق، از پایداری موتور کاسته می شود. با این وجود افزایش حجم کمپرسور، سبب پایداری بیشتر سیستم شده است. افزایش دمای محفظه احتراق و همچنین افزایش سطح مقطع جریان عبوری از کمپرسور نیز دارای اثرات مطلوب در پایداری سیستم گردیده اند. همچنین در مقاله حاضر نتایج به دست آمده، با نتایج حاصل از مطالعات پیشین مقایسه شده اند و همسویی خوبی بین هردو نتایج مشاهده شده است.

Analysis of Instabilities in Compressor of J79 Engine

In this article, aerodynamic stability of J79 compressor was analytically investigated. For this purpose, conservation equations of mass, momentum and energy were applied with several assumptions. By accomplishment of equations related matrix as well as investigating its eigenvalues, the effect of parameters on aerodynamic stability were assessed. Due to the complexity of the equations used in the matrix, the equations codes in MATLAB and the desired matrix have been provided. By applying the geometry and flow characteristics of J79 engine on the matrix and extract the relevant diagrams, the effect of some parameters on the aerodynamic stability of the engine is evaluated. According to the results, by reducing the mass flow rate through the compressor, the system tends to be working in an unstable condition. By increasing the ratio of upstream to downstream compressor duct length, the aerodynamic stability of the system will increase. Increasing the plenum volume will yield to a considerable reduction in stability. But by increasing the volume of compressor, the system stability will increase. Enhancing the combustion chamber temperature and also increasing the compressor flow area have favorable effects on system stability. The results of this study compared with previous outcome. Significant achievements were observed between both aforementioned results Relatively good alignment between the results has also been observed.