بررسي عددي ساختار جريان نشتي نوك در روتور كمپرسور محوري گذر‌‌صوت در شرايط عملكردي مختلف

در اين مقاله، به بررسي ساختار جريان نشتي نوك در روتور يك كمپرسور محوري گذرصوت در شرايط عملكردي مختلف پرداخته مي‌شود. نتايج بر اساس شبيه سازي عددي جريان لزج به صورت سه‌بعدي با حل معادلات ناويراستوكس، پيوستگي و انرژي و با استفاده از نرم افزار تجاري انسيس سي. اف. ايكس ارائه گرديده است. در ابتدا، به منظور اعتبارسنجي نتايج حاصله، منحني عملكردي با استفاده از شبيه سازي حاضر استخراج و با نتايج تجربي مقايسه گرديده است كه تطابق خوبي مشاهده مي‌شود. در ادامه، نتايج براي سه دبي عملكردي شامل شرايط طراحي، شرايط خفگي و شرايط نزديك به استال استخراج و با يكديگر مقايسه گرديده اند. نتايج نشان مي‌دهند كه با كاهش نرخ دبي جرمي از شرايط خفگي به شرايط نزديك استال، جريان نشتي نوك تقويت گرديده و در مقابل جريان اصلي مقاومت كرده و منجر به ايجاد افت بيشتر مي‌گردد. به علاوه با توجه به رخداد شوك در نزديكي نوك، مشاهده مي‌گردد كه با كاهش دبي جريان، موقعيت رخداد شوك به سمت بالادست حركت مي‌كند. برخورد جريان نشتي نوك، شوك و جريان اصلي ساختار پيچيده اي را در شرايط نزديك استال ايجاد مي‌كند كه موجب افزايش شديد آنتروپي، رخداد جريان‌هاي گردابي و انسداد در مسير جريان مي‌گردد.