پایان نامه: بررسی پدیده سرج و استال در کمپرسورها

فایل زیر شامل

۱- عدد فایل ورد پایان نامه ارشد به همراه فایل پی دی اف به تعداد ۱۳۰ صفحه است.

۲- فایل نرم افزاری و ستاپ حل برای فصل چهارم پایان نامه است.(متلب+ کامسول)

عنوان: بررسی پدیده سرج و استال در کمپرسورها

 

چکیده

با توجه به اینکه از کمپرسورها به صورت وسیعی در صنایع مختلف و مهمی استفاده می‌شوند باید دارای راندمان و کارایی بالا و ناحیه عملکرد وسیعی باشند. اما علکرد مفید یک کمپرسور تنها در ناحیه محدودی است عوامل ایجاد این محدودیت گوناگونند. در جریان جرمی بالا، رسیدن سرعت سیال به سرعت صوت و خفگی عامل این محدودیت است. حال آنکه در جریان جرمی پایین وجود دو نوع ناپایداری سبب محدود شدن ناحیه عملکرد یک کمپرسور می‌گردد در سرعت‌های پایین از ۳۰ تا ۵۰ درصد حداکثر سرعت ورودی تغییرات و عملکرد کمپرسور یکسان است و ۶۰ درصد سرعت ورودی فرکانس‌ بالا ایجادشده که بازه ای از زمان هست و درنهایت قطع‌شده و در سرعت ۷۰ درصد ورودی جریان فرکانس کاهش‌یافته است و در بازه ۸۰ درصد سرعت ورودی  فرکانس مثل حالت سرعت ۷۰ است ولی دامنه فرکانس افزایش‌یافته است و در سرعت ۹۰ درصد ورودی تا ۹۵ درصد ماهیت جریان عوض‌شده و می‌توان جریان برگشتی را مشاهده کرد و سرج را مشخص نمود و همچنین مشخص شد در سرعت ۳۰ درصد ورودی باشد در دبی جرمی‌های کم باعث افزایش فرکانس بالا و در نتیجه استال ایجاد می‌شود و اگر دبی خروجی خیلی کاهش یابد  کمپرسور از حالت فرکانس بالا به فرکانس پایین آمده است و نتایج نشان داد این حالت با حالت بازه سرعت ۳۰ تا ۵۰ عملکرد کمپرسور یکسان است و مقایسه این دوحالت قابل‌قبول است برای سرعت ۹۰ درصد حداکثر سرعت ورودی می‌تواند نتایج مشخص کند که در زمان ۳۰۰ ثانیه به بعد عمل سرج اتفاق است.

کلمات کلیدی: کمپرسور های سانتریفیوژ، پدیده سرج، استال، پایداری کمپرسور

۱-                                                                                                                                                                                                                                                                                  فصل اول:کلیات تحقیق——————————————————— ۱

۱-۱-مقدمه——————————————————————— ۲

۱-۲-انواع کمپرسورها و عملکرد آنها————————————————- ۲

۱-۲-۱-کمپرسور گریز از مرکز————————————————————— ۴

۱-۲-۲-پایداری کمپرسور——————————————————————– ۵

۱-۳-بررسی ناپایداری سیستم فشرده ساز——————————————— ۷

۱-۴-بررسی پدیده سرج و استال—————————————————- ۸

۱-۴-۱-شروع استال———————————————————————— ۹

۱-۴-۲-سرج——————————————————————————– ۹

۱-۴-۳-استال چرخشی———————————————————————- ۱۳

فصل دوم:پیشینه پژوهش——————————————- ۱۹

۲-۱-مقدمه———————————————————————— ۲۰

۲-۲-پیشینه تحقیق————————————————————– ۲۰

۲-۳-مطالعات تجربی بر روی پایداری کمپرسور و سیستمهای کنترلی———————- ۲۲

فصل سوم:تعریف مسئله و معادلات حاکم——————————– ۳۳

۳-۱-مقدمه——————————————————————— ۳۴

۳-۲-تعریف مسئله و فرضیات تحقیق———————————————— ۳۴

۳-۳-مزایای دینامیک سیالات محاسباتی نسبت به سایر روش ها————————— ۳۶

۳-۴-اهداف اجرايی روش های CFD———————————————— 37

۳-۵- روش های حل  عددی —————————————————— ۳۸

۳-۶- معادلات حاکم برای جریان آشفته———————————————- ۳۹

۳-۶-۱-روش آماری بررسی جریانات آشفته:——————————————- ۳۹

۳-۶-۲- نوشتن معادلات حرکت در جریان آشفته:————————————– ۴۱

۳-۷-مدل سازی جریان های آشفته ————————————————- ۴۲

۳-۷-۱-مروری بر روش های RANS:———————————————– 43

۳-۷-۲-مدل آشفتگی RNG:—————————————————— 44

۳-۷-۳-مدل آشفتگی SST:——————————————————- 44

۳-۷-۴مدل آشفتگی اسپالارات آلماراس:———————————————- ۴۵

۳-۷-۵مدل تنش های رینولدز—————————————————— ۴۶

۳-۸-روابط اساسی حاکم بر ویسکوزیته ادی——————————————- ۴۷

۳-۸-۱- رابطه اساسی بوزینسک ویسکوزیته ادی————————————— ۴۹

۳-۸-۲-مدل های صفر معادله ای(مدل های طول اختلاطی)—————————— ۵۱

۳-۸-۳-مدل های یک معادله ای اسپالارات آلماراس———————————— ۵۲

۳-۸-۴- مدل های دو معادله ای—————————————————- ۵۳

۳-۹-مدل استاندارد کا اپسیلون—————————————————– ۵۴

۳-۹-۱-ویژگیهای مدل استاندارد کا اپسیلون—————————————— ۵۷

۳-۱۰-مدل توسعه یافته کا اپسیلون————————————————- ۵۸

۳-۱۰-۱-ویژگیهای مدل توسعه یافته کا اپسیلون————————————— ۶۰

۳-۱۱-ایجاد شبکه و حل در کامسول———————————————— ۶۰

۳-۱۲-بررسی استقلال نتایج شبیه‌سازی از شبکه ————————————– ۶۰

فصل چهارم:نتایج————————————————- ۶۲

۴-۱-مقدمه——————————————————————— ۶۳

۴-۲-عملکرد کمپرسور و محدوده پایداری برای سرعت‌های مختلف کمپرسور—————– ۶۳

۴-۳-بررسی پایداری کمپرسور برای کنترل دبی جرمی ورودی—————————- ۶۸

۴-۳-۱-بررسی پایداری کمپرسور در سرعت ۳۰درصد با کنترل دبی جرمی ورودی———— ۶۹

۴-۳-۲-بررسی پایداری کمپرسور برای سرعت ۹۰ درصد با کنترل دبی جرمی ورودی——— ۷۳

۴-۴-نتیجه‌گیری—————————————————————– ۷۵

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهاد‌ها———————————– ۶۶

۵-۱-نتیجه‌گیری—————————————————————– ۷۷

۵-۲-پیشنهاد‌ها—————————————————————— ۷۸

مراجع————————————————————————- ۷۹

 

فهرست اشکال

۶ شکل (۱-۱) طرح کنترل سرج
۱۴ شکل (۱-۲) عملکرد یک کمپرسور در حال استال
۱۶ شکل (۱-۳) منحنی عملکرد کمپرسور در حالت سرج عمیق
۱۷ شکل (۱-۴) چگونگی اتفاق پدیده استال
۲۳ شکل ۲-۱ شماتیک مسئله ومنت و همکاران۷] [
۲۴ شکل ۲-۲ شماتیک مسئله اسپاکوزاکی [۸]
۲۵ شکل ۲-۳ شماتیک مسئله جنوگ سیک کانگ و شیان هایونگ کانگ[۹]
۲۶ شکل ۲-۴ شماتیک مسئله لی و همکاران[۱۱]
۲۷ شکل ۲-۵ شماتیک مسئله جوناتان و همکارن [۱۲]
۲۸ شکل ۲-۶ شکل به کار رفته توسط پادونا و همکاران
۲۹ شکل ۲-۷ منحنی عملکرد کمپرسور در حالت سرج
۳۰ شکل ۲-۸ پدیده واماندگی مربوط به افشاننده فاقد تیغه
۳۵ شکل ۳-۱ شماتیک مسئله حاضر
۶۰ شکل ۳-۲  تغییرات دما در طول کانال در پنج شبکه‌بندی مختلف
۶۳ شکل۴-۱ منحنی طراحی و عملکرد کمپرسورها
۶۴ شکل ۴-۲  نمودار نوسانات فشار در نقطه A برای سرعت‌های چرخشی متفاوت
۶۵
شکل ۴-۳ نمودار نوسانات فشار در نقطه B برای سرعت‌های چرخشی متفاوت
۶۶ شکل ۴-۴ نمودار نوسانات فشار در نقطه C برای سرعت‌های چرخشی متفاوت
۶۷ شکل ۴-۵ نمودار نوسانات فشار در نقطه D برای سرعت‌های چرخشی متفاوت
۶۹ شکل ۴-۶ بررسی پایداری کمپرسور برای ۳۰ درصد سرعت برای دبی جرمی مختلف
۷۰ شکل ۴-۷ نمودار فشار در مکان‌های مختلف کمپرسور با سرعت ۳۰ درصد
۷۱ شکل ۴-۸ نمودار مشخصه سرج و استال در کمپرسور برای سه سرعت ۳۰ و ۴۰ و ۵۰ درصد
۷۲ شکل ۴-۹ بررسی پایداری کمپرسور برای ۹۰ درصد سرعت برای دبی جرمی مختلف
۷۳ شکل ۴-۱۰ نمودار فشار در مکان‌های مختلف کمپرسور با سرعت ۳۰ درصد

 

فهرست جداول

۳۴ جدول ۳-۱ مشخصات کمپرسور
۶۰ جدول ۳-۲ نحوه تولید شبکه در مدل.

 

  •  x 
  •  x 
خرید
درباره این محصول نظر دهید !