تاثیر شیارهای محیطی بر عملکرد یک کمپرسور گذر صوتی

در این مقاله به مطالعه عددی اصلاح پوسته با استفاده از شیارهای محیطی در یک فن گذرصوتی پرداخته شده است. چهار شیار محیطی در بالای یک پره ناسا 67 قرار داده شده و شبیه سازی های گذرا از نقطه خفگی تا نزدیکی واماندگی صورت گرفته است. نتایج نشان می دهد شیارهای محیطی باعث کاهش زاویه برخورد در لبه حمله پره می شوند. علاوه بر این، شوک ایجاد شده و جریان نشتی نوک پره به پایین دست جریان رانده می شوند. همچنین شبیه سازی ها نشان می دهد که شیارهای محیطی دو اثر بر روی میدان جریان انتهای پره دارند: 1- باعث افزایش مومنتوم در جهت جریان می شوند (جریان از پایین دست شیارها وارد و از بالادست آنها خارج و به جریان اصلی تزریق می شود). 2- باعث ایجاد یک مسیر جریان بین سطوح فشاری و مکشی در نوک پره (و در نتیجه کاهش اختلاف فشار این سطوح) می شوند. در واقع جریان در نزدیکی سطح فشاری به شیارها وارد و در سطح مکشی به گذرگاه پره تزریق می شود. در پژوهش حاضر مشاهده شد که خصوصا در نزدیکی نقطه واماندگی، میدان جریان در شیارها بسیار ناپایا است. نتایج نشان داد که بیشترین رفتار ناپایا در اولین شیار است که تغییرات زمانی دبی جرمی عبوری از این شیار در حدود 30 درصد میانگین زمانی دبی جرمی آن است. در نتیجه به منظور شبیه سازی اصلاح پوسته کمپرسور باید از حل ناپایا استفاده کرد و حل دایمی کافی نیست.