کمپرسورهای محوری - قسمت اول
کمپرسورهای محوری - قسمت اول
سلام دوستان!
طبق قرارمون از امروز ( یک روز زودتر) بحث کمپرسورها رو به یاری خدا شروع می کنیم . نمی دونم چند پست رو باید به اون اختیار بدیم ولی مجبوریم بحث کاملی رو روی اونها انجام بدیم.چون در غیر اینصورت کارمون فایده ای نداره. من تقریبا هر دو روز یکبار سعی می کنم مطالب تازه رو ارائه بدم و منتظر نمی مونم چون مطالب خیلی زیاد و گسترده هستش.
ما ابتدا روی کمپرسورهای محوری که تقریبا امروزه بیشترین کاربرد رو در توربینهای گازی داره متمرکز میشیم و اگر فرصتی بود روی سانتریفوژها هم بحث می کنیم. در ابتدا مطالب مقدماتی رو ادامه می دیم و برای اینکه حوصله ها سر نره از ارائه فرمولهای پیچیده خودداری می کنم ولی به تدریج از پایه فرمولها به همراه محاسبات CFD رو ارائه داده و کاملا روی اونها بحث می کنیم. با جدیت کامل و قاطعیت تمام می گم که این بحث رو تو هیچ دانشگاهی انجام نمی دن و این مطالب با این کیفیت و گستردگی تو هیچ جا غیر از اینجا ارائه نخواهد شد. پس اونهایی که عاشق این کار هستن با من همراه شن. خود من هم شاید خیلی از چیزهارو ندونم ( حتما همین طوره!) پس بیایید با هم کاری بکنیم کارستون!
............................................................................................................................
کمپرسورهای محوری از چند مرحله یا stage تشکیل شدن که هر مرحله هم از دوقسمت روتور (rotor) یا پره های متحرک و استاتور (stator) پره های ثابت تشکیل شده . مرحله هایی که در ابتدا و جلوی کمپرسور قرار دارن دارای پره های بزرگتر و به ترتیب در مرحله های بعدی از ارتفاع پره های کاسته میشه( شکل زیر)
حالا چرا باید اینطوری باشه بعدا توضیح می دم. هدف از کمپرسور افزایش فشار هوا هستش و مکانیزم کلی به این ترتیب هستش انرژی جنبشی هوا توسط روتور افزایش یافته و سپس برای تبدیل این انرژی جنبش به فشار استاتیک از استاتور استفاده میکنن . این هوا اونقدر از مراحل مختلف عبور می کنه که به اون نسبت فشار مطلوب برسه. به تبدیل سرعت به فشار در هر مرحله عمل انتشار یا diffusion میگن. اینجا پارامتر مهمی به نام عکس العمل هر مرحله (reaction of stage) مطرح میشه که در واقع مقدار diffusion رو نشون میده . این پارمتر مستقیما برروی کارایی کمپرسور تاثیر میذاره و در هنگام طراحی کمپرسور باید توجه ویژه ای به اون کرد.( فرمولها بعدا ارائه میشن) . مقدار این پارمتر برحسب درصد بیان میشه و زمانی اون 100% هست که کل انتشار توسط روتورها صورت بگیره و زمانی صفر هست که کل انتشار توسط استاتور صورت بگیره. در هنگام طراحی سعی می کنن که این پارامتر رو 50% در نظر بگیرن چون در دو حالت اول راندمان کمپرسور کاهش پیدا می کنه( نگران اثبات نباشید بعدا می گم)
مثلث سرعتها:
شناخت کار کمپرسور نیاز عمیقی به دونستن اینکه وقتی هوا وارد هر مرحله میشه چه تغییری در سرعت اون بوجود میاد داره .باتوجه به شکل زیر داریم:
U: سرعت روتور
V : سرعت نسبی هوا به پره ها در روتور و استاتور( اندیس 1 برای روتور و2 برای استاتور)
C: سرعت مطلق هوا ( اندیس 1 برای روتور و 2 برای استاتور)
آلفا: زاویه C با راستای قائم( اندیس 1 برای روتور و 2 برای استاتور)
بتا: زاویه V با راستای قائم( اندیس 1 برای روتور و 2 برای استاتور)
Ca:سرعت محوری که ثابت هستش
همون طور که دیدید سرعت مطلق هوا بعد از خروج از روتور و قبلا از ورود به استاتور افزایش یافته که هدف تبدیل اون به فشار بعد از خروج از استاتور هستش!
اینها رو داشته باشید تا بعد!