بررسي اثرات لين، سوئيپ و طول وتر در عملكرد آيروديناميكي فن محوري يك موتور توربوفن با كنارگذر بالا

با توجه به هزينه زياد آزمايشها، امروزه استفاده از روش‌هاي عددي براي بهبود عملكرد توربو ماشين‌ها بسيار پركاربرد و كم هزينه تر است. در اين مقاله، با استفاده از روش تاگوچي و آرايه هاي متعامد و با انجام تعداد محدودي شبيه سازي، ميزان حساسيت توابع هدف نسبت به متغيرهاي بهينه سازي، بر روي فن موتور توربوفن با كنارگذر بالا، بررسي ميشود. تغيير هندسه و محاسبه توابع هدف، با استفاده از الگوريتم رياضي پارامتره شده و كوپل با حل ديناميك سيالات محاسباتي، انجام ميشود. با تغيير توزيع شعاعي طول وتر از ريشه تا نوك پره و همچنين تغيير مقدار لين و سوئيپ هر پروفيل نسبت به پروفيل هاب در 5 نقطه كنترلي، 15 متغير بهينه سازي ايجاد شده است. از الگوريتم اسپلاين براي توزيع مقدار لين و سوئيپ و همچنين توزيع طول وتر استفاده شده است. توابع هدف نيز شامل نسبت فشار، بازده آيزنتروپيك و دبي جرمي فن در نقطه طراحي است. نتايج حاصل، نشاندهنده تاثير بيشتر زاويه لين بر روي مقدار بازده آيزنتروپيك و اثرپذيري بيشتر مقدار دبي فن نسبت به زاويه سوئيپ پره است. پارامتر نسبت فشار نيز تقريبا به هر دو اين متغيرها حساسيت دارد. با توجه به تعداد پارامترهاي طراحي، از دو آرايه L16 و L32 دو سطحي روش تاگوچي، جهت آناليز حساسيت استفاده شده است. اگرچه مقادير درصد مشاركت در اين دو حالت متفاوت است، اما ترتيب پارامترهاي مهم، در هر 2 آرايه يكسان است. با فرض تعداد پره ثابت، مقدار زاويه برخورد و كمبر ثابت، توزيع مقدار طول وتر نسبت به مقدار لين و سوئيپ، تاثير چنداني بر توابع هدف ذكرشده ندارد