Đồ án tốt nghiệp đặc tính khí động máy nén dọc trục cận âm sử dụng kênh dẫn thải khí

Đinh Công Trường Điện thoại: 0934638035 Mail: truong.dinhcong@hust.edu.vn ĐỘNG CƠ HÀNG KHÔNG II Aircraft Engine II ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đặc tính khí động máy nén dọc trục cận âm sử dụng kên

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG VÀ VŨ TRỤ

TS Đinh Công Trường Điện thoại: 0934638035 Mail: truong.dinhcong@hust.edu.vn

ĐỘNG CƠ HÀNG KHÔNG II

(Aircraft Engine II)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đặc tính khí động máy nén dọc trục cận

âm sử dụng kênh dẫn thải khí

Sinh viên : MSSV : Lớp : Giảng viên hướng dẫn :

Nguyễn Thanh Tùng

20164536

Kỹ Thuật Hàng Không - K61

TS Đinh Công Trường

NỘI DUNG

I GIỚI THIỆU CHUNG

II MÔ PHỎNG SỐ III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

IV KẾT LUẬN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

I GIỚI THIỆU

3

I GIỚI THIỆU

Nghiên cứu trước đây

4

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

II MÔ PHỎNG SỐ

5

Thiết kế hình học

II MÔ PHỎNG SỐ

Cấu trúc lưới

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

II MÔ PHỎNG SỐ

7

 Tỷ số nén tổng:

 Hiệu suất đoạn nhiệt:

 Hệ số hóc khí:

II MÔ PHỎNG SỐ

Bộ giải CFD ANSYS CFX 19.1

Cấu trúc lưới Lưới lục giác

Mặt tiếp giao GGI (Mặt tiếp giao lưới chung)

Mặt tiếp giao kiểu Frozen Rotor-Stator Rotor-Bleed

Phương trình quản lý Phương trình 3D Trung bình-Reynold Navier-Stokes - (RANS)

Mô hình rối Mô hình rối k-

 Sự thay đổi tốc độ dòng chảy khối đầu vào nhỏ hơn 0.001 kg/s trong 300 bước chạy.

 Sự khác nhau giữa tốc độ dòng chảy khối đầu vào và đầu ra nhỏ hơn 0.3%.

 Sự thay đổi hiệu suất đoạn nhiệt nhỏ hơn 0.3% trên 100 bước chạy.

 Giá trị hiệu dụng nhỏ hơn 10-7.

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

II MÔ PHỎNG SỐ

9

Đầu vào Ptương đối = 0 (Pa); Ttổng = 288.15 (K); Tu = 5% (Cường độ rối)

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

Kết quả lưới

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

11

  Lưới 1 Lưới 2 Lưới 3 Lưới 4 Thực 

nghiệm

Số phần 

tử Rotor 614572 689466 820104  1120348  

Số phần 

tử Stator

Tỷ số nén  1.85498 1.86923 1.91809 1.9191 1.956

% Sai số 

tỷ số nén 5.16 % 4.45 % 1.938 % 1.887 %   Hiệu suất 

đoạn  nhiệt

78.8841

%

79.8864

%

82.3107

%

82.3201% 82.88%

Thẩm định mô phỏng số

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Tỉ  số  nén  tổng  lớn  nhất

Hiệu  suất  đoạn  nhiệt  82.88 82.3107 0.69%

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

13

Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

15

Ảnh hưởng vị trí đặt kênh thải khí

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

Ảnh hưởng vị trí đặt kênh thải khí

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

17

IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không

IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

19

 Ảnh hưởng của kênh dẫn thải khí trong đặc tính khí động học của máy nén trục cận âm một tầng NASA Stage 38, đã được nghiên cứu Sử dụng 3 trường hợp là 1 kênh dẫn thải khí, 3 kênh thải khí, 48 kênh thải khí (trên toàn bộ khối Rotor) Luồng khí được trích ra bên ngoài, nhằm cung cấp nguồn không khí cho các ứng dụng khác, chẳng hạn như làm mát, dòng chảy thứ cấp, v.v Mô phỏng số được thực hiện bằng các mô-đun CFX từ ANSYS 19.1 để giải phương trình Navier-Stokes trung bình 3D Reynold với mô hình rối k-ε Kết quả từ mô phỏng số cho thấy đề xuất xử lý vỏ bọc có tiềm năng đầy hứa hẹn trong việc tăng cường độ ổn định của máy nén cận âm và tăng hiệu suất đoạn nhiệt, tỉ số nén tổng

 Ảnh hưởng của tỉ số nén tổng lớn nhất, hiệu suất đoạn nhiệt lớn nhất, hệ số hóc khí khi thay đổi vị trí của kênh dẫn thải khí hình chữ S so với vị trí lá cánh Rotor.Sau khi thực hiện nghiên cứu sử dụng kênh dẫn thải khí ở máy nén dọc trục cận âm một tầng NASA Stage 38, hướng phát triển trong tương lai của tôi là nâng cao đặc tính hiệu năng của máy nén bằng cách thay đổi hình dạng, kích thước của kênh thải khí, tìm ra vị trí để kênh thải khí không ảnh hưởng đến kết cấu của động cơ, …

Cảm ơn các thầy cô đã lắng nghe !