(Tiểu luận) đồ án tốt nghiệp đặc tính khí động máy nén dọc trục cận âm sử dụng kênh dẫn thải khí

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG VÀ VŨ TRỤĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đặc tính khí động máy nén dọc trục cận âm sử dụng kênh dẫn thải khí Sinh viên MS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC BỘ MÔN KỸ THUẬT HÀNG KHÔNG VÀ VŨ TRỤ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đặc tính khí động máy nén dọc trục cận

âm sử dụng kênh dẫn thải khí

Sinh viên MSSV Lớp

: Nguyễn Thanh Tùng

: 20164536 : Kỹ Thuật Hàng Không - K61

Giảng viên hướng dẫn : 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 2

I GIỚI THIỆU

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 3

I GIỚI THIỆU

 Nghiên cứu trước đây

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 4

II MÔ PHỎNG SỐ

 Thiết kế hình học

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 5

II MÔ PHỎNG SỐ

Cấu trúc lưới

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 6

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 8

II MÔ PHỎNG SỐ

Chất lưu công tác Không khí lý tưởng

Miền Rotor Quay với tốc độ 17188.7 vòng/phút

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

Đầu ra Áp suất tĩnh trung bình

Tường Tường mịn thủy lực và đoạn nhiệt

Mặt biên chu kì Mặt tiếp giao của miền chất lỏng

y+ 20 ≤ y+ ≤ 100

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 9

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 10

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 13

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 14

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Ảnh hưởng góc bao kênh thải khí

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 15

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Ảnh hưởng vị trí đặt kênh thải khí

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 16

III KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

 Ảnh hưởng vị trí đặt kênh thải khí

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 17

IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 18

IV KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

 Ảnh hưởng của kênh dẫn thải khí trong đặc tính khí động học của máy nén trục cận âm một tầng NASAStage 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 ứngdụng khác, chẳng hạn như làm mát, dòng chảy thứ cấp, v.v Mô phỏng số được thực hiện bằng các mô-đunCFX 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 củamáy 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 củakênh 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 đặctính hiệu năng của máy nén bằng cách thay đổi hình dạng, kích thước của kênh thải khí, tìm ra vị trí để kênhthải khí không ảnh hưởng đến kết cấu của động cơ, …

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 19

Cảm ơn các thầy cô đã lắng nghe !

Bộ môn Kỹ thuật Hàng không và Vũ trụ Phòng nghiên cứu Động cơ Hàng không 20