تحلیل و شبیه سازی پدیده ی سرج در کمپرسور محوری توربین گازGE-frame6

یکی از نکات مهم در تحلیل عملکرد کمپرسور تخمین حد سرج است. چنانچه زاویه حمله هوا به هر دلیلی تغییر کند، جت های هوا از روی پره جداشده و باعث کوچک شدن سطح مقطع عبوری هوا و تغییر زاویه حمله هوا در پره بعدی می شود که به آن استال گویند. این عمل به همین صورت تکرار می گردد تا سرتاسر پره های یک ردیف را استال فراگیرد، در این صورت در پشت آن ردیف افت فشار روی میدهد و هوا از ردیف های بعدی که فشار زیادی دارند به سمت منطقه کم فشار برمی گردد که به آن سرج گویند. در این مقاله، شبیه سازی پدیده ی سرج در 1 1/2 از پره های ردیف اول کمپرسور محوری توربین گاز GE-Frame6با زاویه حمله 34 درجه، به صورت گذرا و آشفته با مدل توربولانسی k-w (sst) انجام گرفته است. نتایج بدست آمده حاصل از بردارهای سرعت نشان می دهد که هنگام بروز سرج جریان معکوس که مهم ترین مشخصه وقوع سرج است، رخ داده و جریان به عقب بازمی گردد. هم چنین در این مقاله، کد نویسی معادلات دیفرانسیل معمولی کوپل شده ی نرخ تغییرات فشار و جریان برای مقادیر مختلف پارامتر پایداری B انجام گرفته است. مشاهده گردید که به ازای 6/0B = که کمتر از مقدار بحرانی است، استال دورانی رخ می دهد و فشار به صورت گذرا نوسان کرده و پس از چندین نوسان میرا می شود. درحالی که به ازای 6/1B = که بیشتر از مقدار بحرانی بوده سرج عمیق رخ می دهد و فشار و جریان با دامنه ثابت نوسان می کنند.