Eksenel kompresörde kademe performans haritalaması ve verim analizi
Stage performance mapping and efficiency analysis in axial compressors
- Tez No: 1001099
- Danışmanlar: PROF. DR. AHMET YAPICI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İskenderun Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu çalışmada, gaz türbinlerinde kullanılan eksenel kompresör kademelerinde hava akışı üç boyutlu Hesaplamalı Akışkanlar Dinamiği (HAD) analizleri ile incelenmiş ve kompresör veriminin artırılması amaçlanmıştır. Çalışmanın temelini, ANSYS ortamında gerçekleştirilen sayısal çözümler oluşturmaktadır. Bu kapsamda, incelenen eksenel kompresör kademesine ait mevcut geometri esas alınarak ANSYS TurboGrid modülü kullanılmış, rotor ve stator kanat sıraları için türbomakinalara uygun, mesh yapıları oluşturulmuştur. Elde edilen meshler ANSYS CFX çözücüsüne aktarılmış ve burada sonlu hacimler yöntemine dayalı, sıkıştırılabilir, türbülanslı ve kararlı (steady) akış kabulü altında Reynolds ortalamalı Navier–Stokes denklemleri çözülmüştür. Sayısal çözümler sonucunda, üç boyutlu akış alanı üzerinden toplam basınç oranı, izentropik verim, kayıp katsayıları ve hız dağılımları gibi performans parametreleri hesaplanmıştır. Optimizasyon aşamasında, referans çözümden elde edilen sonuçlar temel alınarak kompresör performansına doğrudan etki eden belirli tasarım ve/veya işletme parametreleri sistematik biçimde değiştirilmiş ve her bir parametre kombinasyonu için ANSYS CFX ile yeni HAD analizleri gerçekleştirilmiştir. Böylece, parametrik bir inceleme yaklaşımı ile farklı çalışma koşulları ve geometrik değişkenlerin kompresör verimine etkisi araştırılmış; verimi artıran parametre aralıkları ve eğilimler ortaya konmuştur. Sonuç olarak, ANSYS TurboGrid ve ANSYS CFX modüllerinin entegre kullanımıyla, deneysel çalışmaya ihtiyaç duyulmaksızın tamamen sayısal yöntemlere dayanan bir analiz ve iyileştirme süreci gerçekleştirilmiş, incelenen eksenel kompresör kademesi için performans artışı sağlayan öneriler sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, airflow in axial compressor stages used in gas turbines is investigated using threedimensional Computational Fluid Dynamics (CFD) analyses, aiming to increase compressor efficiency. The study is based on numerical solutions performed in the ANSYS environment. In this context, the ANSYS TurboGrid module was used, taking into account the existing geometry of the axial compressor stage under investigation, and high-quality mesh structures suitable for turbomachines were created for the rotor and stator blade rows. The obtained meshes were transferred to the ANSYS CFX solver, where the Reynolds-averaged Navier–Stokes equations were solved under the assumption of compressible, turbulent, and steady flow, based on the finite volume method. As a result of the numerical solutions, performance parameters such as total pressure ratio, isentropic efficiency, loss coefficients, and velocity distributions were calculated from the three-dimensional flow field. During the optimization phase, specific design and/or operating parameters directly affecting compressor performance were systematically modified based on the results obtained from the reference solution, and new CFD analyses were performed with ANSYS CFX for each parameter combination. Thus, the effects of different operating conditions and geometric variables on compressor efficiency were investigated using a parametric approach; parameter ranges and trends that increase efficiency were revealed. As a result, through the integrated use of ANSYS TurboGrid and ANSYS CFX modules, an analysis and improvement process based entirely on numerical methods was achieved without the need for experimental work, and recommendations for performance improvement for the axial compressor stage under investigation were presented.
Benzer Tezler
- Eksenel transonik kompresörlerde gövde işlemenin performans ve kararlı çalışma aralığına olan etkisinin incelenmesi
The influence of casing treatment on the performance and stall margin for axial transonic compressors
AHMET BEŞKARDEŞ
- Implementation and validation of non-reflecting mixing plane on openfoam
Yansıtmaz karışım düzleminin openfoam üzerinde uygulanma ve doğrulanması
KUZEY CAN DERMAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
İstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- A Preliminary design system for axial flow compressors
Eksenel akışlı kompresörler için bir ön tasarım sistemi
ÖNDER OKYAY
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Orta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
