کمپرسور محوری (توربین گاز ۸)

افتها در کمپرسور

منظور از افتها در کمپرسور، اتلاف انرژی هست که در شکلهای مختلف می تواند رخ دهد. این اتلاف ها اثر مستقیمی بر راندمان طبقات و به طور کلی کمپرسور خواهد گذاشت و در نتیجه کمپرسور نسبت فشار کمتری را به همراه دارد. در واقع یکی از گلوگاه های تکنولوژی روز دنیا نیز در این قسمت نهفته است.

افت پروفیل (Profile loss): افتی است که به خاطر هندسه و شکل پره رخ می دهد. درگ اصطکاکی، ناحیه لایه مرزی و جدایش آن از مباحث مهمی است که افت پروفیل را به همراه دارد.

روش هایی نیز برای کاهش این افتها استفاده می شود. برای مثال در فیلم زیر مشاهده می کنید که چگونه با تزریق سیال از جدایش جریان روی پره جلوگیری می شود:

افت روی دیواره (Annulus loss):  روی سطوح هاب و دیواره کمپرسور نیز لایه مرزی تشکیل می شود و اتلافهایی نیز در این ناحیه ها رخ می دهد.

افت درزی نوک پره (Tip clearance loss): این افت بر اثر ایجاد جریانهای گردابه ای در نوک پره ها بوجود می آید. همانند گردابه های نوک بال هواپیما. هر قدر که نوک پره به دیواره کمپرسور نزدیک تر باشد این افت کمتر خواهد بود.

در این زمینه پژوهش های زیادی انجام گرفته و روشهای مختلفی پیشنهاد شده است. برای مثال در نزدیکی نوک پره، یک حفره در دیواره ایجاد می کنند که باعث کاهش این افت می شود.

افت ثانویه (secondary loss): در بالا و پایین پره ها بدلیل وجود دیواره، لایه مرزی تشکیل می شود و در نتیجه رفتار جریان (فشار) در این ناحیه ها نسبت به نواحی میانی، متفاوت است. این تفاوت باعث ایجاد گردابه های ثانویه خواهد شد.

تحلیل توربین گاز CFM56

در فایل زیر مطالبی جامع در زمینه کمپرسور محوری تشریح شده است که می تواند مکمل مباحث آموزشی سایت مرکز مهندسی هوافضا باشد: