تحلیل عددی اثر دمپر میانی بر الگوی جریان و عملکرد پره های کمپرسور گذرصوتی

یکی از اهدف مهم و تعیین کننده در طراحی کمپرسورهای سرعت بالای موتورهای هوایی کاهش وزن آنها می باشد. لازمه رسیدن به این هدف، افزایش قابلیت تولید فشار در هر طبقه مجزای کمپرسور می باشد. رایج ترین راه برای این منظور استفاده از پره ها با نسبت منظری زیاد است. این پره های بلند و نازک، در جریان سیال سرعت بالا در معرض ارتعاشات شدید ناشی از ناپایداری های آیروالاستیک قرار می گیرند. طراحان برای کاهش ارتعاشات مخرب چنین پره هایی، پره های مجاور را توسط دمپر میانی به یکدیگر متصل می کنند. این دمپرها باعث انسداد جریان و افت کارایی توربوماشین می شوند. در مطالعاتی که تاکنون در این زمینه انجام شده است کمتر به اثرات دمپر بر شوک پره، گردابه لبه فرار و حاشیه استال پرداخته شده است. در این مقاله، عملکرد آیرودینامیکی یک کمپرسور در دو حالت، یکی بدون دمپر میانی و دیگری با دمپر میانی بررسی و مقایسه شده است. از طرف دیگر، اثرات شوک بر شکل گیری جدایش القاء شده توسط شوک در هر دو مورد بررسی شده است. نتایج این پژوهش نشان می دهند حضور دمپر باعث شده است که بازده آیزنتروپیک کاهش یابد. این دمپر باعث می شود که فشار در ناحیه ای به وسعت 2.7% طول پره در اطراف دمپر و روی پره به میزان 33% نسبت به حالت بدون دمپر کاهش یابد. همچنین آشفتگی های ناشی از دمپر باعث می شوند که الگوی گردابه لبه فرار پره به هم بریزد.