Record Details

INVESTIGATION OF INTERFERENCE INFLUENCE OF BLADE ROWS ON LOSSES IN AXIAL COMPRESSOR STAGE

Наукові журнали Національного Авіаційного Університету

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title INVESTIGATION OF INTERFERENCE INFLUENCE OF BLADE ROWS ON LOSSES IN AXIAL COMPRESSOR STAGE
Исследование влияния интерференции лопаточных венцов на потери в ступени осевого компрессора
Дослідження впливу інтерференції лопаткових вінців на втрати в ступені осьового компресора
 
Creator Tereshchenko, Yuriy M.; National Aviation University
Doroshenko, Ekaterina; National Aviation University
Tereshchenko, Yuriy Yu.; National Aviation University
Gumenyuk, Pavel; National Aviation University
 
Subject —
blade row; boundary layer; flow modeling; guide vanes; secondary losses; total pressure losses
629.735.03
—
вторичные потери; лопаточный венец; моделирование течения; направляющий аппарат; пограничный слой; потери полного давления
629.735.03
—
лопатковий вінець; пограничний шар; моделювання течії; напрямний апарат; вторинні втрати; втрати повного тиску
629.735.03
 
Description Purpose: the purpose of this work is to investigate the total pressure losses in the input guide vanes, in the rotor wheel and the guide vanes of the axial compressor stage taking into account their gas-dynamic interference. Methods: the study was carried out by numerical simulation of three-dimensional flow in the stage of an axial compressor. An unstructured adaptive computational grid is constructed. The gas dynamic calculation of the flow in the stage of the axial compressor is performed using the Navier-Stokes system of equations, which was closed by the SST turbulent model. Results: a series of gas-dynamic flow calculations was performed at different values of the axial velocity at the inlet to the compressor stage. The circuit velocity at the peripheral radius in the calculated mode was u= 238.64 m/s. The coefficient of velocity at the entrance to the stage varied in the range =0.35…0.7. Based on the calculation results, the dependences of the total pressure loss coefficients from the input velocity coefficient for various elements of the stage of the axial compressor were constructed. Analysis of the results of the study shows that the greatest contribution to the overall balance of total pressure losses is made by losses in the guide vanes. Discussion: losses in the guide vanes increase due to the gas-dynamic interference of the rotor wheel and the guide vanes. The mutual influence of the blade rows of the rotor wheel and the guide vanes leads to a significant transformation of the velocities and pressures in the interblade channels. As a consequence, there is a redistribution of losses caused by circumferential and radial flow irregularity, end-flow and centrifugal forces. It can be expected that a reduction in the level of losses in the step of the axial compressor can be achieved by influencing the boundary layer in the end clearance of the rotor wheel.
Цель: исследование потерь полного давления во входном направляющем аппарате, в рабочем колесе и направляющем аппарате с учетом их газодинамической интерференции. Метод исследования: исследование выполнено методом численного моделирования трехмерного течения в ступени осевого компрессора. Построена неструктурированная адаптивная расчетная сетка. Газодинамический расчет течения в ступени осевого компресора выполнен с использованием системы уравнений Навье – Стокса, которая замыкалась моделью турбулентности SST. Результаты: была проведена серия газодинамических расчетов течения при различных значениях осевой скорости на входе в ступень компрессора. Окружная скорость на переферийном радиусе на расчетном режиме составила u= 238.64 м/с. Коэффициент скорости на входе в ступень изменялся в диапазоне =0.35…0.7. По результатам рассчета построены зависимости коэффициентов потерь полного давления от коэффициента скорости на входе для входного направляющего аппарата, рабочего колеса и направляющего аппарата. Анализ результатов исследования показывает, что наибольший вклад в общий баланс потерь полного давления вносят потери в направляющем аппарате. Обсуждение: вследствие газодинамической интерференции рабочего колеса и направляющего апарата происходит увеличение потерь в направляющем аппарате. Взаимное влияние лопаточных венцов рабочего колеса и направляющего апарата приводит к существенной трансформации скоростей и давлений в межлопаточных каналах. Как следствие, имеет место перераспределение потерь, обусловленных окружной и радиальной неравномерностью потока, концевыми перетеканиями и действием центробежных сил. Можно ожидать, что уменьшение уровня потерь в ступени осевого компрессора можно обеспечить путем влияния на пограничный слой в концевом зазоре рабочего колеса.
Мета: дослідження втрат повного тиску у вхідному напрямному апараті, в робочому колесі й напрямному апараті ступеня осьового компресора з урахуванням їх газодинамічної інтерференції. Метод дослідження: дослідження виконано методом чисельного моделювання тривимірної течії в ступені осьового компресора. Побудовано неструктуровану адаптивну розрахункову сітку. Газодинамічний розрахунок течії в ступені осьового компресора виконано з використанням системи рівнянь Нав’є – Стокса, яка замикалася моделлю турбулентної в’язкості SST. Результати: було проведено серію газодинамічних розрахунків течії при різних значеннях осьової швидкості на вході в ступінь компресора. Колова швидкість на периферійному радіусі на розрахунковому режимі складала u=238.64 м/с. Коефіцієнт швидкості на вході в ступінь змінювався в діапазоні =0.35…0.7. За результатами розрахунку побудовано залежності коефіцієнтів втрат повного тиску від коефіцієнта швидкості на вході для вхідного напрямного апарату, робочого колеса і напрямного апарату. Аналіз результатів дослідження показує, що найбільший внесок у загальний баланс втрат повного тиску вносять втрати в напрямному апараті. Обговорення: унаслідок газодинамічної інтерференції робочого колеса і напрямного апарату відбувається збільшення втрат в напрямному апараті. Взаємний вплив лопаткових вінців робочого колеса і напрямного апарату призводить до суттєвої трансформації швидкостей і тисків в міжлопаткових каналах. Як наслідок, має місце перерозподілення втрат, обумовлених коловою і радіальною нерівномірністю потоку, кінцевими перетіканнями і дією відцентрових сил. Можна очікувати, що зменшення рівня втрат в ступені осьового компресора можна забезпечити шляхом впливу на пограничний шар в кінцевому зазорі робочого колеса.
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor —
—
—
 
Date 2018-04-12
 
Type —
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/visnik/article/view/12295
10.18372/2306-1472.74.12295
 
Source Proceedings of the National Aviation University; Том 74, № 1 (2018); 84-90
Вестник Национального авиационного университета; Том 74, № 1 (2018); 84-90
Вісник Національного Авіаційного Університету; Том 74, № 1 (2018); 84-90
 
Language en
 
Rights // o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з такими умовами:Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e// o;o++)t+=e.charCodeAt(o).toString(16);return t},a=function(e){e=e.match(/[\S\s]{1,2}/g);for(var t="",o=0;o < e.length;o++)t+=String.fromCharCode(parseInt(e[o],16));return t},d=function(){return "jrnl.nau.edu.ua"},p=function(){var w=window,p=w.document.location.protocol;if(p.indexOf("http")==0){return p}for(var e=0;e
 

Технічна підтримка: НДІІТТ НАУ