دانلود گزارشهای کارآموزی و پروژه دانشجویی

دانلود مقاله بررسی دینامیک سیالات و روشهای تست کارایی در توربو ماشینها

فهرست مطالب
پیش گفتار
۱- بخش اول
۱-۱ دینامیک سیالات در توربوماشینها             ۱
۲-۱ مقدمه           ۱
۳-۱ ویژگیهای میدانهای جریان در توربوماشینها     ۴
۴-۱ ویژگیهای اساسی جریان       ۴
۵-۱ جریان در دستگاههای تراکمی       ۷
۶-۱ جریان در فن ها و کمپرسورهای محوری     ۸
۷- ۱جریان در کمپسورهای سانتریفیوژ       ۱۶
۸-۱ جریان در سیستمهای انبساطی       ۲۱
۹-۱ جریان در توربینهای محوری       ۲۳
۱۰-۱ جریان در توربینهای شعاعی       ۳۷
۱۱-۱ مدلسازی میدانهای جریان توربوماشینها     ۴۱
۱۲-۱ مراحل  مختلف مدلسازی مرتبط با فرآیند طراحی    ۴۲
۱۳-۱ مدلسازی جریان برای پروسس طراحی ابتدائی    ۴۴
۱۴-۱ مدلسازی جریان برای پروسس طراحی جز به جز    ۴۶
۱۵-۱ قابلیتهای حیاتی برای تجهیزات آنالیز جریان در توربوماشینها  ۴۷
۱۶-۱ مدلسازی فیزیک جریان       ۴۹
۱۷-۱ معادلات حاکم و شرایط مرزی      ۵۰
۱۸-۱ مدلسازی اغتشاش وانتقال       ۵۵
۱۹-۱ تحلیل ناپایداری و اثر متقابل ردیف پره ها :    ۶۱
۲۰-۱تکنیک های حل عددی       ۶۵
۲۱-۱ مدلسازی هندسی        ۷۰
۲۲-۱ عملکرد ابزار تحلیلی        ۷۷
۲۳-۱ ملاحظات مربوط به قبل و بعد از فرآیند     ۸۱
۲۴-۱ انتخاب ابزار تحلیلی        ۸۶
۲۵-۱ پیش بینی آینده         ۸۹
۲۶-۱ مسیرهای پیش رو در طراحی قطعه      ۹۰
۲۷-۱ مسیرهای پیش رو در قابلیتهای مدلسازی     ۹۳
۲۸-۱ خلاصه          ۹۶
مراجع           ۹۹
۲- بخش دوم
۱-۲ آزمونهای کارآیی توربو ماشینها     ۱۰۴
۲-۲ آزمونهای کارآیی آئرودینامیکی     ۱۰۴
۳-۲ اهداف فصل         ۱۰۴
۴-۲ طرح کلی بخش        ۱۰۵
۵-۲ تست عملکرد اجزا       ۱۰۶
۶-۲ تأثیر خصوصیات عملکردی بر روی بازده    ۱۰۹
۷-  ۲تست عملکرد توربو ماشینها       ۱۱۳
۸-۲ روش تحلیل تست       ۱۱۴
۹-۲ اطلاعات عملکردی مورد نیاز      ۱۱۵
۱۰-۲ اندازه گیریهای مورد نیاز      ۱۱۵
۱۱-۲ طراحی ابزار و استفاده از آنها     ۱۲۰
۱۲-۲ اندازه گیری فشار کل       ۱۲۰
۱۳-۲ اندازه گیری های فشار استاتیک      ۱۲۹
۱۴-۲ اندازه گیریهای درجه حرارت کل     ۱۳۱
۱۵-۲ بررسی های شعاعی       ۱۳۳
۱۶-۲ Rake های دنباله        ۱۳۶
۱۷-۲ سرعتهای چرخ روتور      ۱۳۸
۱۸-۲ اندازه گیریهای گشتاور      ۱۳۹
۱۹-۲ اندازه گیریهای نرخ جریان جرم     ۱۳۹
۲۰- ۲اندازه گیریهای دینامیکی :       ۱۴۰
۲۱-۲ شرایط محیطی        ۱۴۳
۲۲-۲ سخت افزار تست        ۱۴۳
۲۳-۲ ملاحظات طراحی وسایل       ۱۴۸
۲۴-۲ نیازهای وسایل        ۱۴۹
۲۵-۲ ابزارآلات بازده       ۱۵۱
۲۶-۲ اندازه گیریهای فشار        ۱۵۱
۲۷-۲ اندازه گیریهای دما        ۱۵۵
۲۸-۲ اندازه گیریهای زاویه جریان      ۱۵۸
۲۹-۲ روشهای تست و جمع آوری اطلاعات    ۱۶۱
۳۰-۲پیش آزمون         ۱۶۱
۳۱-۲ فعالیت های روزانه قبل از آزمون      ۱۶۲
۳۲-۲ در طی آزمون        ۱۶۳
۳۳-۲ روشهای آزمون        ۱۶۳
۳۴-۲ ارائه اطلاعات        ۱۶۵
۳۵-۲ تحلیل و کاهش اطلاعات       ۱۶۵
۳۶-۲ دبی اصلاح شده        ۱۶۶
۳۷-۲ سرعت اصلاح شده       ۱۶۷
۳۸-۲ پارامترهای بازده       ۱۶۷
۳۹-۲ ارائه اطلاعات        ۱۷۰
۴۰-۲ نقشه های کارآیی        ۱۷۰
۴۱-۲ مشخص کردن حاشیه استال (stall margin)   ۱۷۱
مراجع          ۱۷۳

بخش اول
۱-۱ دینامیک سیالات در توربو ماشین ها
۲-۱ مقدمه:
در طراحی کنونی توربو ماشینها، و بخصوص برای کاربردهای مربوط به موتورهای هواپیما، تاکید اساسی بر روی بهبود راندمان موتور صورت گرفته است. شاید بارزترین مثال برای این مورد، «برنامه تکنولوژی موتورهای توربینی پر بازده مجتمع» (IHPTET) باشد که توسط NASA و DOD حمایت مالی شده است.
هدف IHPTET، رسیدن به افزایش بازده دو برابر برای موتورهای توربینی پیشرفته نظامی، در آغاز قرن بیست و یکم می باشد. بر حسب کاربرد، این افزایش بازده از راههای مختلفی شامل افزایش نیروی محوری به وزن، افزایش توان به وزن و کاهش معرف ویژه سوخت (SFC) بدست خواهد آمد.
وقتی که اهداف IHPTET نهایت پیشرفت در کارآیی را ارائه می دهد، طبیعت بسیار رقابتی فضای کاری کنونی، افزایش بازده را برای تمام محصولات توربو ماشینی جدید طلب می کند. به خصوص با قیمتهای سوخت که بخش بزرگی از هزینه های مستقیم بهره برداری خطوط هوایی را به خود اختصاص داده است،  SFC، یک فاکتور کارایی مهم برای موتورهای هواپیمایی تجاری می باشد.
اهداف مربوط به کارایی کلی موتور، مستقیما به ملزومات مربوط به بازده آیرودینامیکی مخصوص اجزاء منفرد توربو ماشین تعمیم می یابد. در راستای رسیدن به اهداف مورد نیازی که توسط IHPTET و بازار رقابتی به طور کلی آنها را تنظیم کرده اند، اجزای توربو ماشینها باید به گونه ای طراحی شوند که پاسخگوی نیازهای مربوط به افزایش بازده، افزایش کار به ازای هر طبقه، افزایش نسبت فشار به ازای هر طبقه، و افزایش دمای کاری، باشند.
بهبودهای چشمگیری که در کارایی حاصل خواهد شد، نتیجه ای از بکار بردن اجزایی است که دارای خواص آیرودینامیکی پیشرفته ای هستند. این اجزا دارای پیچیدگی بسیار بیشتری نسبت به انواع قبلی خود هستند که شامل درجه بالاتر سه بعدی بودن، هم در قطعه و هم در شکل مسیر جریان می باشد.
میدان های جریان مربوط به این اجزا نیز به همان اندازه پیچیده و سه بعدی خواهد بود. از آنجایی که درک رفتار پیچیده این جریان، برای طراحی موفق چنین قطعاتی حیاتی است، وجود ابزارهای تحلیلگر کارآتری که از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) بهره می برند، در پروسه طراحی، اساسی می باشد.
در گذشته، طراحی قطعات توربو ماشین ها با استفاده از ابزارهای ساده ای که بر اساس مدلهای جریان غیر لزج دو بعدی بودند کفایت می کرد. اگرچه با روند کنونی به سمت طراحی ها و میدانهای جریان پیچیده تر، ابزارهای پیشین دیگر برای تحلیل و طراحی قطعات با تکنولوژی پیشرفته مناسب نیستند. در حقیقت جریانهایی که با این قطعات برخورد می کنند، به شدت سه بعدی (۳D)، ویسکوز، مغشوش و اغلب با سرعت ها ، در حد سرعت صوت می باشند. این جریان های پیچیده، قابل فهم و پیش بینی نیستند، مگر با بکار بردن تکنیک های مدلسازی که به همان اندازه پیچیده هستند. برای پاسخگویی به نیاز طراحی چنین قطعاتی، ابزارهای CFD پیشرفته ای لازم است که قابلیت تحلیل جریانهای سه بعدی، لزج و در محدوده صوتی، مدل سازی اغتشاش و انتقال حرارت و برخورد با پیکربندی های هندسی پیچیده را داشته باشد. علاوه بر این، جریانهای گذرا (ناپایا) و تعامل ردیفهای چندگانه تیغه ها باید مورد ملاحظه قرار گیرد.

(( برای دانلود کلیک کنید ))