Аэроакустические характеристики ступени осевого компрессора с двухрядным рабочим колесом

Рейтинг:   / 0
ПлохоОтлично 

Authors:

Е. В. Дорошенко, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0001-6495-3263, Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ю. М. Терещенко, доктор технических наук, профессор, orcid.org/0000-0003-4367-3232, Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Ю. Ю. Терещенко, кандидат технических наук, orcid.org/0000-0002-1908-0923, Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. А. Кущинский, orcid.org/0000-0002-0175-8767, Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Abstract:

Цель.Сравнительная оценка аэроакустических характеристик ступеней осевого компрессора с однорядным и эквивалентным двухрядным колесом.

Методика.Исследование выполнено с помощью численного эксперимента. Параметры течения в ступени осевого компрессора рассчитывались путем решения нестационарной системы уравнений Навье – Стокса. Уравнения замыкались моделью турбулентной вязкости SST. Ступень компрессора состояла из входного направляющего аппарата, рабочего колеса и направляющего аппарата. Рабочее колесо модифицированной ступени осевого компрессора выполнено как эквивалентный двухрядный лопаточный венец. Акустические источники ступени осевого компрессора рассчитывались с помощью уравнения Фокс Вильямса – Хоукингса.

Результаты.Получены результаты сравнительной оценки аэроакустических характеристик ступеней осевого компрессора с однорядным и эквивалентным двухрядным рабочим колесом. Использование двухрядного лопаточного венца вместо эквивалентного однорядного в рабочем колесе ступени осевого компрессора может обеспечить увеличение ступени повышения давления на 1‒15 %. На расчетном режиме степень повышения давления увеличивается на 8.5 %. Ступень с двухрядным рабочим колесом имеет большую акустическую эффективность, чем ступень компрессора с однорядным рабочим колесом. Полученные результаты свидетельствуют о существенном уменьшении акустического давления дипольного источника. На расчетном режиме работы акустическое давление дипольного источника уменьшается больше, чем на 70 %, акустическое давление квадрупольного источника уменьшается больше, чем на 10 %.

Научная новизна.Впервые получены результаты комплексного исследования аэродинамических и акустических характеристик ступени осевого компрессора, которые позволяют оценить эффективность применения двухрядных лопаточных венцов в рабочем колесе дозвуковой низконапорной ступени осевого компрессора.

Практичная значимость.Полученные рекомендации могут быть использованы при проектировании лопаточных машин с низким уровнем акустической эмиссии.

References.

1.Chen, N., 2010. Aerothermodynamics of turbomachinery: analysis and design. Singapure: John Wiley & Sons Pte Ltd [online]. Available at: <https://books.google.com.ua/books/about/Aerothermodynamics_of_Turbomachinery.html?id=OR0-Y7Jr3VEC&redir_esc=y> [Accessed 11 October 2017].

2.Rajadurai, M., Vinayagam, P., Balakrishnan, K. and Priya, G. M., 2017. 2-D Numerical Investigation of the Single Blade and Tandem Blade Rotor in Low Speed Axial Flow Compressor. International Journal of Computational Engineering Research, 7(6), pp. 56‒64.

3.Alm-Eldien, A. M., Gawad, A. F. A., Hafaz, G. and Abd El Kreim, M. G., 2015. Performance evaluation of the tandem C4 blades for axial-flow compressors. American Journal of Aerospace Engineering, 2(1), pp. 74‒92. DOI: 10.11648/j.ajae.s.20150201.17.

4.Eshraghi, H. A., Boroomand, M. and Tousi, A. M., 2016. Developed Methodology in Design of Highly Loaded Tandem Axial Flow Compressor Stage. Journal of Applied Fluid Mechanics, 9(1), pp. 83‒94.

5.Zhang, L. X. and Wang, S. T., 2017. A combination application of tandem blade and end-wall boundary layer suction in a highly loaded aspirated compressor outlet vane. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal Power Energy. DOI: 10.1177/0957650917722455.

6.Zhang, X., 2012. Aircraft noise and its nearfield propagation computations. Acta Mechanica Sinica, 28(4), pp. 960–977. DOI: 10.1007/s10409-012-0136-1.

7.Canepa, E., Cattanei, A. and Zecchin, F. M., 2016. Analysis of tonal noise generating mechanisms in low-speed axial-flow fans. Journal of Thermal Science, 25(4), pp. 302–311. DOI: 10.1007/s11630-016-0865-8.

8.Hellmich, B. and Seume, J. R., 2008. Causes of acoustic resonance in a high-speed axial compressor. Journal of Turbomachinery, 130(3), pp. 031003-1–031003-9. DOI: 10.1115/1.2775487.

9.Laborderie, J., Soulat, L. and Moreau, S., 2014. Prediction of noise sourses in axial compressor from URANS simulation. Journal of Propultion and Power, 30(5), pp. 1257–1271. DOI: 10.2514/1.B35000.

10.Tereshchenko, Y., Doroshenko, E., Lastivka, I. and Tereshchenko, Y., 2017. Numerical study of flow in the stage of an axial compressor with different topology of computational grid. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3(7–87), pp. 28–33. DOI: 10.15587/1729-4061.2017.101315.

11.Tereshchenko, Y. M., Doroshenko, E. V. and Abolhasssan zade, J., 2015. Influence research of profile chords ratio on aerodynamic characteristics of tandem compressor cascade. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5/8(77), pp. 9–13. DOI: 10.15587/1729-4061.2015.50535.

 повний текст / full article



Посетители

3371144
Сегодня
За месяц
Всего
14
7796
3371144

Гостевая книга

Если у вас есть вопросы, пожелания или предложения, вы можете написать их в нашей «Гостевой книге»

Регистрационные данные

ISSN (print) 2071-2227,
ISSN (online) 2223-2362.
Журнал зарегистрирован в Министерстве юстиции Украины.
 Регистрационный номер КВ № 17742-6592ПР от 27.04.2011.

Контакты

40005, г. Днепр, пр. Д. Яворницкого, 19, корп. 3, к. 24 а
Тел.: +38 (056) 746 32 79.
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Вы здесь: Главная Архив журнала по выпускам 2019 Содержание №1 2019 Геотехническая и горная механика, машиностроение Аэроакустические характеристики ступени осевого компрессора с двухрядным рабочим колесом