بررسی اثر تزریق نوک بر ساختار جریان نشتی نوک در یک کمپرسور محوری

جریان نشتی نوک پره کمپرسور یکی از عوامل تاثیرگذار بر عملکرد کمپرسورهای محوری است که می تواند موجب آسیب زدن به پره های کمپرسور نیز گردد. در مقاله حاضر به بررسی اثر تزریق هوا جهت کاهش اثرات مخرب جریان نشتی نوک بر عملکرد کمپرسور محوری، پرداخته می شود. بدین منظور تحلیل عددی جریان در کمپرسور محوری ناسا روتور 37 با استفاده از نرم افزار CFX انجام می گردد. در ابتدا منحنی عملکرد کمپرسور در حالت بدون تزریق با نتایج تجربی مقایسه گردیده و تطابق خوبی مشاهده شده است. در ادامه با در نظر گرفتن تزریق هوا برای یک گذرگاه، منحنی های عملکردی در مقایسه با حالت بدون تزریق بررسی گردید. با تزریق هوا، نسبت فشار افزایش و راندمان آدیاباتیک کمپرسور در دبی های یکسان کاهش می یابد. مشخص گردید که تزریق هوا موجب کاهش افت های موجود در کمپرسور محوری و تضعیف گردابه های ایجاد شده می گردد. این امر باعث کاهش ضریب افت روتور و همچنین کاسته شدن زاویه حمله جریان می شود. بر این اساس اعمال تزریق موجب افزایش حاشیه واماندگی و افزایش محدوده عملکردی کمپرسور به ترتیب به میزان 6 و 66 درصد می گردد. همچنین جریان نشتی نوک نسبت به حالت بدون تزریق دارای قدرت کمتری می باشد که در نتیجه افت کمتری در حالت با تزریق رخ می دهد.