Geri Dön

A preliminary design method for axial compressor stages

Eksenel akışlı kompresör kademeleri için bir ön tasarım metodu

PDF İndir

  1. Tez No: 600667
  2. Yazar: METİN MEHEL
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. ALİ BAHADIR OLCAY
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 88

Özet

Eksenel akışlı kompresör kademeleri için bir ön tasarım metodu ve orta hat hesaplama kodu denge durumu enerji denklemleri ve test korelasyonları kullanılarak geliştirildi. Kompressör tasarımında genel olarak 3 tip akış yolu bulunmaktadır. Bunlar, sabit kök, sabit dış ve sabit orta hat çaplı akış yolları olarak adlandırılırlar. Her bir akış yolu tipi kendine has avantajlar ve dezavantajlar barındırmaktadır. Diğer taraftan müşteri kısıtlamaları, örneğin disk gerilmeleri, ekipmanlar için boş alan, toplam boy v.b. nedeniyle tasarımcılar sabit çap barındırmayan değişken orta hatlı akış yolu tipini kullanmaktadırlar. Böylece daha serbest tasarım imkanı sağlanmaktadır. Bu tezde, değişken orta hatlı kompresör hesaplamaları orta hat yarı çapında yapıldı ve ilgili kanat açıları deneysel korelasyonlarla bulundu. Dış ve kök çaplarındaki akışkan açıları radyal denge formüllerinden faydalanılarak hesaplandı. Geliştirilen kod, ACMC olarak adlandırılmış olup Excel ve“Visual Basic for Applications”(VBA) temelli bir tasarım aracıdır. Maksimum verim ve basma oranını bulabilmek için optimizasyon süreciyle akış yolu ölçülerinin ve akış açılarının en uygun kombinasyonu bulundu. Deney tasarımı, cevap yüzeyi ve çoklu hedefli genetik algoritma optimizasyonu Ansys Workbench üzerinden yapıldı. Eksenel kompressörün ilk kademesi tasarlanmış olup hesaplamalı akışkanlar dinamiği sonuçlarıyla 1 boyutlu orta hat hesaplamaları karşılaştırıldı; kütlesel debide yüzde 2.4600, basma oranında yüzde 0.1864 ve verimde yüzde 2.1597 farklar gözlemlendi.

Özet (Çeviri)

A preliminary design method for axial flow compressor stages and mean line code were developed based on steady-state energy equations and empirical correlations. Axial flow compressors typically have three common annulus shapes, which are called as the constant hub, constant tip, and constant mean diameter. Each type of design has its own specific advantages and disadvantages compared to others. Due to customer requirements, such as disk stress, space for accessories, overall length, etc. Designers sometimes need to utilize variable mean diameter annulus shape, which has no constant diameter and provides a more flexible design. In this thesis, variable mean diameter compressor calculations were done through the mean line radius then corresponding blade angles were determined by using empirical correlations. Tip and hub air angles were determined by utilizing the radial equilibrium equation. The tool is called“Axial Compressor Mean Line Calculation”(ACMC), which is a spreadsheet-based Excel VBA tool. In order to get maximum efficiency and compression ratio, an optimum combination of flow path dimensions and air angles was found by the optimization process. Design of experiment (DOE), response surface and multi-objective genetic algorithm optimization were conducted with Ansys Workbench. The first stage of an axial compressor was designed with the code and 3D CFD results were compared with ACMC results. Mass flow rate variation was 2.4600 percent, compression ratio variation was 0.1864 percent and efficiency variation was 2.1597 percent between CFD and analytical solution.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    891166

    Çok kademeli eksenel kompresörlerin ön tasarım aracının geliştirilmesi

    Devolopment of multistage axial compressor preliminary design tool

    RAFIS MUKHAMMEDIAROV

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. HADİ GENCELİ

  2. Tez No

    739565

    Yüksek devirli rulmanlarda açık yağlama sistemi için sprey enjektör tasarımı

    Spray injector design for open lubrication system in high speed bearings

    ERDEM ÇAĞATAY YALÇIN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FIRAT OĞUZ EDİS

  3. Tez No

    56588

    A Preliminary design system for axial flow compressors

    Eksenel akışlı kompresörler için bir ön tasarım sistemi

    ÖNDER OKYAY

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    1996

    Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET Ş. ÜÇER

  4. Tez No

    66662

    Tüp sistemlerin kesin ve yaklaşık yöntemle hesap sonuçlarının karşılaştırılması

    Başlık çevirisi yok

    BAHADIR AYIK

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1997

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. NAHİT KUMBASAR

  5. Tez No

    541364

    Cable actuated tensegrity structures for deployable space booms with enhanced stiffness

    Başlık çevirisi yok

    KAAN YILDIZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Astronomi ve Uzay BilimleriThe Pennsylvania State University

    Dr. GEORGE A. LESIEUTRE

Geri Dön