research centers


Search results: Found 17

Listing 1 - 10 of 17 << page
of 2
>>
Sort by

Article
Exergy Analysis and Thermodynamic Model for Reciprocating and Scroll Compressors Used in an Air Conditioning Packaged Unit
تحليل للطاقة المتاحة مع نموذج ثرموديناميكي للضواغط الترددية و الاوربيتالية في وحدة تكييف مجمعه

Loading...
Loading...
Abstract

An exergical thermodynamic model was used to analyze and optimize reciprocating and scroll compressors of an air condition packaged unit. The experimental work was carried out using 3.0 TR packaged unit manufactured by Carrier Company. The experimental and the analysis show that the exergy dissipative due to friction losses in bearings, suction and discharge valves and the transformation of power are larger than the heat losses. The exergy efficiency for the compressor was varying between (60-68) %. The scroll compressor was found to be better than the reciprocating compressor at an environmental temperature of 35℃ due to its low total losses which is 10% less than the reciprocating compressor ones . The heat losses percentages were 3% for scroll and 2% for the reciprocating of the total power input. The thermodynamic model has shown to be reliable in dealing with a change in the environmental temperatures and such system components and size.

تم استخدام موديل ديناميكي حراري باستخدام مبدأ الطاقة المتاحه ( Exergy) لتحليل وتحديد أداء نوعين من الضواغط الأول ترددي والأخر اوربيتالي ,مثبتين في جهاز تكييف سعة 3طن تبريد مصنع من قبل شركة Carrier . بينت النتائج التحليلية والمختبرية ان خسائر الاحتكاك اكبر من الخسائر الحرارية. وان الكفاءة الحرارية المتقدمة تتراوح بين 60-68 %. وجد ان الضاغط الاوربتالي أفضل من الضاغط الترددي عند درجة حرارة جو قدرها 35 م بسبب قلة خسائره بمقدار 10% مقارنة بالضاغط الترددي. تبين ان الخسائر الحرارية للضاغط الاوربتالي تمثل 3% من الطاقة الكهربائية الكلية المجهزة و 2% للضاغط الترددي. ووجد ان التحليل الحراري المتقدم كان نافعا ومرنا في التعامل مع تغيير درجة حرارة الجو ومع مكونات وحدة التكييف وحجمها.


Article
THEORETICAL AND EXPERIMENTAL STUDY OF PRESSURE PREDICTION BETWEEN PISTON RING FOR RECIPROCATING AIR COMPRESSOR
دراسة نظرية وعملية للتنبؤ بالضغط بين حلقات المكبس لضاغطة الهواء الترددية

Author: Haqi Ismael Gatta
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2013 Volume: 13 Issue: 3 Pages: 422-438
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

An reciprocating air compressor type ( V-AK 150 ) of three compression rings is employed in this work to accomplish the experimental work . The indicator diagram is recorded at different compressor speeds. The present work elucidates the measurement and indication of gas pressure within compression space as a function of crank angle. The study contains the prediction of pressure in inter-ring volume pressure behind piston ring during compressor operation. For verification of a mathematical model a static test rig apparatus is designed in order to measure the inter-ring volume pressure within the range of compression pressure (1-50 bar).The comparison between mathematical and experimental results show good agreement.

تم استخدا م ضاغطة هواء ترددية نوع (فى-اى كى 150 ) ذو ثلاث حلقات ضغط لا كمال متطلبات الجزء العملى من البحث و الحصول على مخططات الضغط كدالة لزوايا عمود المرفق بسرع مختلفة . يتضمن الجانب العملى قيلس منحني الضغط المبين فى حيز الانضغاط كدالة لزاوية عمود المرفق و كذ لك التنبؤ با لضغوط بين حلقات المكبس والضغوط خلف الحلقات اثناء اداء الضاغطة . تم بناء منظومة متكاملة لقياس الضغوط بين حلقات المكبس لعدة سرع من الاداء و لغرض التحقيق من صحة النتائج النظرية تم مقارنتها مع النتائج العملية .الضغوط المقاسة بين حلقات المكبس يتراوح مد اها 1- 50 بار . تم الحصو ل على نتائج جيدة تبين ان هنا ك توافقا جيدأ بين النتائج العملية و النتائج التى تم الحصول عليها من النموذج الرياضى .


Article
Preliminary Design of A multi- Stage Axial Compressor

Authors: Ruqeaa Ismail M. Al-Rubyee --- Ihsan Y. Hussain --- Munther I. Al-Druby
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2008 Volume: 14 Issue: 2 Pages: 2534-2551
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

A numerical calculations algorithm has been developed in the present work for a thermodynamics and aerodynamic design of an axial flow compressor. The design calculations were based on thermodynamics, gas dynamic, fluid mechanics, aerodynamic and empirical relations. A two- dimensional compressible flow is assumed with constant axial and rotor blade velocities. A free –vortex swirl distributions was used in the design. These calculations include; power of the compressor, thermodynamic properties of the working fluid, stage efficiency, number of rotor and stator blades, tip and hub diameters, blade dimensions (chord, length and space) for both rotor and stator, velocity triangles before and after the rotor, Mach number, solidity, degree of reaction, flow and blade angles (blade twist) and lift and drag coefficients along the blade and lift. A repeated stage calculation is made to calculate the above parameters along compressor stages. The twist of the blades can be calculated along the blade length at any required number of sections selected by the designers to obtain smooth blade twist profile. The developed algorithm was tested on a compressor cascade series type NACA 65(12)10 with circular camber angle of (30). The results show that; the lift coefficient decreases as mean flow angle increases, the drag coefficient increases along blade length at a mean flow angle of (15), the relative Mach number increases along blade length as mean flow angle increases, the ratio of total drag coefficient to lift coefficient increases when the mean flow angle increases, the drag coefficient decreases along blade length as the solidity increases, the cascade efficiency increases as the mean flow angle increase to (45).

تم في هذا البحث تطوير خوارزمية حسابات عددية للتصميم الثرموديناميكي والايروديناميكي لضاغطة محورية. تم في هذه الحسابات التصميمية اعتماد معادلات الثرموديناميك, ديناميك الغازات, ديناميك الموائع, الايروديناميك و بعض العلاقات التجريبية بالاعتماد على الفرضيات التالية: اعتبار الجريان ثنائي البعد وانضغاطي, ثبوت السرعة المحورية وسرعة الريشة الدوارة والتوزيع الدوامي الحر لالتواء الريش. تم في هذه الخوارزمية ايجاد اهم الخواص واكثرها فاعلية في حسابات تصميم الضاغطة.تم ايجاد قدرة الضاغطة وخواص المائع الحرارية للريش الدوارة والثابتة, كفاءة المرحلة الواحدة, عدد الريش الدوارة والثابتة, الاقطار عند قمة وقاعدة الريشة بثبوت قطر وسط الريشة, ابعاد الريشة الدوارة والثابتة (طول, عرض و وتر), مثلثات السرع قبل وبعد الريشة الدوارة, رقم ماخ النسبي, النسبة الفراغية, درجة رد الفعل, زوايا الجريان وزوايا الريش الدوارة والثابتة ( التواء الريش) ومعامل الرفع على طول الريشة. تم اجراء حسابات لتحديد التواء الريش عن طريق اختيار عدد من النقاط على طول الريشة(حسب رأي المصمم) والحصول على درجة التواء مقبولة. تم اعتماد أسلوب حسابات المرحلة المتكررة لتسهيل الانتقال من صف إلى آخر أو خلال مراحل الضاغطة. تم إجراء اختبار خوارزمية الحسابات العددية على متعاقبة من سلسلة الضواغط نوع NACA65(12)10 ذات معدل تحدب دائري وزاوية تحدب (30) درجة. أظهرت النتائج إن معامل الرفع يقل بزيادة متوسط زاوية الجريان, يزداد معامل الكبح عند اقل متوسط زاوية جريان, ازدياد رقم ماخ عند زيادة متوسط زاوية الجريان, زيادة نسبة معامل الكبح الكلي الى معامل الرفع بزيادة متوسط زاوية الجريان, يقل معامل الكبح على طول الريشة عند زيادة النسبة الفراغية, تزداد كفاءة المتعاقبة عند زيادة متوسط زاوية الجريان وصولا الى زاوية مقدارها (45) درجة بعده تبدأ بالنقصان تدريجيا.


Article
Prediction of Stall Phenomenon in Blade-to-Blade Passage of Axial Flow Compressor
التنبأ بحدوث ظاهرة الانهواء في ضاغطة محورية ذات مرحلة واحدة

Authors: Abbas Abdul-Hussein --- Arkan K. Al-Taie
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2009 Volume: 27 Issue: 4 Pages: 736-750
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

The flow field between two blades was analyzed numerically by solving thesteady, two dimensional and incompressible (time-mass averaged Navier- Stokesequations). The (κ-ε) turbulent model was used to simulate the condition of themomentum equation and to obtain the eddy viscosity. The SIMPLE algorithm isused to satisfy velocity-pressure coupling method and to satisfy the conservationof mass. A computer code was constructed in this work using FORTRAN 90language to simulate the flow. The numerical results were compared withexperimental results of other researcher for flow through the cascade of axialcompressor, and were found to be in a good agreement. Three different airfoilscommon, used for axial flow compressors blades, were investigated in the presentstudy. The study shows that stall happens. At incidence angles (-80 to 70) forNACA 65(12)10 and (-90 to 30) for NACA 65(18)10 and (-70 to 90) for NACA65(8)10. The result also show that stall happens when the total pressure loss isgreater than 0.06 for NACA 65(8)10 when stagger angle is greater than 450 stallhappens for total pressure loss less 0.06 as the outlet flow angle decreases.However, the quasi-three dimensional, steady, incompressible, turbulent, adiabaticand single-phase fluid flow inside the blade-to-blade passage of an axial flowcompressor stator was also studied and the study shows that Stall was seen to takeplace at blade tips during starting.

تم تحليل حقل الجريان عدديا بين ريشتي ضاغطة محورية وذلك بحل معادلاتالجريان(متوسط الك تلة و الزمن لنافير س توك) ثنائية الابعاد واللاانضغاطية للحالة المستقر ة.لقد تم استخدامه لاكمال الحسابات المطلوبة في معادلة الزخم ( k-e) نموذج الاضطراب استخدمت لتحقيق الازدواج (SIMPLE) وللحصول على اللزوجة الدوامية . الخوارزمية المطلوب بين معادلة السرعة والضغط وكذلك لتحقيق حفظ الكتلة. أُنشئ برنامج حاسوبي في هذا لنمذجة الجريان. النتائج العددية قورنت مع نتائج (FORTRAN العمل باستخدام لغة ( 90 عملية لباحث أخر لجريان المائع داخل ممر ريش الضاغطة المحورية ووجد تقارب جيد بالنتائج.في هذه الدراسة تم اختبار ثلاثة انواع من المقاطع المعروفة و المستخدمة لريش الضاغطة المحورية . الدراسة بينت حدوث ظاهرة الانهواء التلقائي عند زوايا حدوث NACA و (- 90 الى 30 ) ل NACA 65(12) خارج المدى (- 80 الى 70 )ل 10 وكذلك بينت النتائج ان ظاهرة الانهواء .NACA 65(8) 65 و (- 70 الى 90 ) ل 10 (18)10 التلقائي تحدث عندما يكون ثابت خسارة الضغط الكلي اكبر من ( 0.06 ).لكن بالنسبة لو عند زاوية انحناء اكبر من( 450 ) الانهواء التلقائي يحدث عند ثابت (NACA 65(8)10) خسارة الضغط الكلي اقل من ( 0.06 ) و ذلك عند حدوث نقصان في زاوية خروج الهواء . تم كذلك دراسة جريان المائع ثلاثي الابعاد (بشكل م قاطع منفصلة ثنائية الأبعاد ) المستقر واللاانضغاطي و المضطرب و الادياباتي و الخالي من الصدمة داخل ممر ريش الضاغطة المحورية. و بينت الدراسة أن الانهواء يحدث عند طرف الريشة في بداية التشغيل.


Article
Experimental Testing of Oil Flooded Hermetic Scroll Compressor Effect on the Vapour Compression Cycle Performance
إختبار تجريبي لتأثير غمر الضاغط المحكم الدوار في الزيت على أداء الدورة الأنضغاطية

Authors: Isbeyeh W. Maid --- Johain J. Faraj --- Mohannad Sh. Ahmed
Journal: Engineering and Technology Journal مجلة الهندسة والتكنولوجيا ISSN: 16816900 24120758 Year: 2014 Volume: 32 Issue: 12 Part (A) Engineering Pages: 3065-3078
Publisher: University of Technology الجامعة التكنولوجية

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental studies of the performance of a heat pump are conducted to cover the effect of oil flooding, oil cooling and type of expansion devices. These studies show that there is an improvement in the performance factor with oil addition up to 9.2% for capillary tube and 8.6% for thermal expansion valve. The performance improvement is combined with decreasing power consumption of the system by 2% and 2.5% for capillary tube and thermal expansion valve respectively, in comparison to the standard case. The cooling of oil also improved the performance factor for the thermal expansion valve by 4.3% and 3.2% for natural and forced cooling respectively. There is also decrease in power consumption of the system by 2.6% and 4.9% for the above cases. However, using capillary tube with two way of oil cooling cause a decrease of the performance by 6.6% and increase in the power consumption by 9.5% and 3.4% respectively for natural and forced oil cooling. It can be concluded that the use of capillary tube with oil addition, led to better performance factor than the thermal expansion valve with no cooling of oil. Conversely with oil cooling by natural and forced the thermal expansion valve has better performance factor.

أجريت الدراسات التجريبية لبيان تأثير غمر الضاغط بالزيت , تبريد الزيت ونوع جهاز التمدد على أداء المضخة الحرارية. من هذه الدراسات وصل التحسن بمعامل الأداء عند أضافة الزيت 9.2 ٪ مع الأنبوب الشعري و8.6٪ مع صمام التمدد الحراري. حيث أقُترن تحسين الأداء مع تقليل استهلاك الطاقة بنسبة 2٪ و2.5 ٪ للأنبوب الشعري وصمام التمدد الحراري على التوالي مقارنتا" مع المنظومة الأعتيادية. أن تبريد الزيت كذلك يُحسن معامل الأداء بأستخدام صمام التمدد بـ 4.3٪ و3.2٪ بالتبريد الطبيعي والقسري على التوالي. يوجد كذلك انخفاض لأستهلاك طاقة للمنظومة بـ2.6 ٪ ، 4.9 ٪ للحالات أعلاه. أن إستخدام الأنبوب الشعري لطريقتي تبريد الزيت سبب أنخفاضا" في الأداء بـ 6.6 ٪ وزيادة بأستهلاك الطاقة بـ 9.5٪ و3.4 ٪ على التوالي لتبريد الزيت الطبيعي والقسري. ويمكن الأستنتاج بأن أستخدام الأنابيب الشعرية وإضافة الزيت يسبب أفضل أداء" من صمام التمدد الحراري بعدم تبريد الزيت وعلى العكس فأن تبريد الزيت بوسائل التبريد الطبيعي والقسري بأستخدام صمام التمدد الحراري أعطت معامل أداء أفضل من الأنابيب الشعرية.


Article
EXPERIMENTAL AND MATHEMATICAL EVALUATION OF THE REFRIGERATION SYSTEM PERFORMANCE WITH DIFFERENT AMBIENT TEMPERATURE

Authors: Ahmed Abed Mohammed --- Ali Abas Nasser
Journal: Journal of Engineering and Sustainable Development مجلة الهندسة والتنمية المستدامة ISSN: 25200917 Year: 2017 Volume: 21 Issue: 6 Pages: 1-19
Publisher: Al-Mustansyriah University الجامعة المستنصرية

Loading...
Loading...
Abstract

The present work includes two main parts. Firstly: the experimental part which takes respect of the effect of changing magnitude of supplied voltage to compressor ,condenser air flow rate and evaporator air flow rate on system performance . The effect of ambient temperature on system performance is also considered .The experimental study has been done on a split air- conditioner with a 1 TR nominal capacity .The experimental results show that, reducing the supplied voltage to compressor by 23% caused the refrigeration capacity and COP)tot to decrease by 7.7% and 5.7% ,respectively and when condenser air flow reduced by 35.8%, cause the refrigeration capacity and COP)tot to decrease by 1.6% and 7.1%, respectively . Also the reduce of the evaporator air flow by 46.7%, the refrigeration capacity and COP)tot decreased by 11.4% and 9.6% ,respectively . Secondly the theoretical part, in which a mathematical model has been developed for the vapor compression refrigeration cycle to predict the system performance under the various ambient temperatures. The mathematical model was performed using Matlab software. The comparison between the mathematical results and experimental results, show that, the maximum deviation of condenser capacity, refrigeration capacity, power input to compressor and COP are 1.75%, 3.2%, 3.34% and 4.84%, respectively.


Article
THE EFFECTS OF TWO SHAFT GAS TURBINE OPERATING CONDITIONS ON THE OVERALL PERFORMMANCE
تأثيرات ظروف التشغيل على الاداء الحراري الاجمالي لمنظومة التوربين الغازي ذات العمودين

Authors: Rehab Noor Mohammed --- Ali Meer Ali Jasim --- Ahmed Khadem
Journal: Al-Qadisiyah Journal for Engineering Sciences مجلة القادسية للعلوم الهندسية ISSN: 19984456 Year: 2008 Volume: 1 Issue: 1 Pages: 60-75
Publisher: Al-Qadisiyah University جامعة القادسية

Loading...
Loading...
Abstract

In this research, we study the effect of the some parameters (gas turbine speed, power turbine speed, mass flow rate of air, mass flow rate of fuel, compression ratio, air to fuel ratio and inlet compressor temperature) on the overall system efficiency, alternator efficiency and the overall heat efficiency of the two shaft gas turbine system, the working fluid was propane. Firstly we checked the experimental results by plotted the (T-S diagram) between the experimental and analytical solution and then we study the effect of the above parameters on the overall system efficiencies. Also we checked the effect of the inlet compressor temperature on the overall gas turbine performance .From these results, we can notes the increasing of the compression ratio and the power turbine speed will increase the overall efficiency, overall heat efficiency and decreasing the alternator efficiency, at the same time is increase the gas turbine efficiency

خلال البحثِ الحالي تم دراسة تأثير بَعْض المتغيرات مثل (سرعة دوران التوربين الغازي ، سرعة دوران توربين القدرة ، معدل جريان الهواء و معدل جريان الوقودِ ، نسبة الانضغاط ونسبة كمية الوقود إلى الهواء ودرجة حرارة الهواء الداخل الى الضاغط (Compressor)) على الكفاءة العامِّة للمنظومِة الغازية، الكفاءة الحرارية للمنظومِة وكفاءة المولد الكهربائي التي تستعمل البروبانً كوقودِ ، أولاً تم أجراء مقارنة بين النتائج المختبرية بالاعتماد على رسم مخطط الـ(T-S ( النظري والتحليليِ وبعد ذلك تم دراسة حساب تأثير المتغيرات على الأداءِ العامِّ للمنظومِة الغازية. ايضا تاثير درجة حرارة الهواء الداخل للضاغط على فاعلية المنظومة تم دراستها. مِنْ هذه النَتائِجِ يُمْكِنُ أَنْ نُلاحظَ زيادةَ نسبة الانضغاط وسرعة دوران التوربين الغازي يؤدي إلى زيَاْدَة الكفاءة العامِّة للمنظومِة الغازية و الكفاءة الحرارية للمنظومِة وتقليل كفاءة المولد الكهربائي وفي نفس الوقت يؤدي إلى زيَاْدَة سرعة دوران توربين القدرة.


Article
Flow Separation Of Axial Compressor Cascade Blades

Authors: Sabah Faleh Habeeb --- Arkan Kh. Al-Taie
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 2 Pages: 4877 -4896
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental and theoretical investigation of the effect of flow separation on the performance of a cascade NACA 65_(12)10 axial compressor blade has been carried out. The experimental work includes the fabrication of three blades from wood, each having a chord (100mm) but one of these blades having a span of (90mm) for smoke tunnel testing and the other two blades having a span of (380mm) for wind tunnel testing.The two blades were connected by suitable mechanism in order to be fixed in the wind tunnel protractor and rotated in the required stagger angle. The cascade was tested in an open type low-speed subsonic (Mach number=0.117) wind tunnel, for Reynolds number (Re=239605) based on maximum velocity (35 m/s) and airfoil chord length. The total and static pressures were measured in selected points between the two blades for stagger angles of (4 , 0 ,-4 ,-8 and -120) by using a multi-tube manometer and a pitot static tube. The small blade (90mm span) is tested in the smoke tunnel to visualize the real behavior of flow separation. The theoretical work includes using the software FLUENT (V6.2) to simulate the flow between the two blades. The study shows that the flow separation begins when the cascade are inclined at a stagger angle of (-4) on the suction side of the lower blade at a position (96%chord experimentally and 98%chord theoretically). Then, the separation zone increases with increased stagger angle (in clockwise direction) and reach to the position (61%chord experimentally and 63%chord theoretically) at a stagger angle (-12 ).These results are validated by a smoke tunnel tests.This separation affects the performance of the compressor, where the static pressure ratio (pse /psi ) decreases as the separation zone gets bigger. The range of working stagger angle is then calculated. It was found in the range (-18 to 36 ). The flow behavior between the two blades shows that the blade-to-blade configuration works as nozzle-diffuser. The theoretical results were compared with the experimental results and good agreement was obtained.

تم في هذا البحث اجراء دراسة عملية ونظرية لتاثير انفصال الجريان على اداء الريشتين المتعاقبتين للضاغطة المحورية من نوع [NACA 65_ (12)10] . الجزء العملي يتضمن تصنيع ثلاث ريش من مادة الخشب, وتر كل ريشة (100ملم) لكن احدى الريش ذات عرض(90 ملم) لاختبارات النفق الدخاني والريشتين المتبقتين ذواتا عرض(380ملم)لاختبارات النفق الهوائي. تربط الريشتيين المستخدمتين لاختبارات النفق الهوائي بآليه مناسبة لكي تثتبت بمنقلة النفق وبالتالي يمكن تدويرها بالزاوية المطلوبة. تم اختبار متعاقبة الريشتين في نفق هوائي تحت صوتي واطى السرعة لعدد رينولد((Re=239605 المحسوب على اساس السرعة القصوى (35مثا) وطول وتر الريشة. لقد تم قياس الضغط الكلي والضغط الاستاتيكي للنقاط المختاره بين ريشتي الضاغطة لخمس زوايا أنحراف هي (4,0,4-,8- و12-) باستخدام مانوميترمتعدد الانابيب وأنبوب بيتوت-أستاتي. تم أختبار الريشة الصغيرة (ذات عرض90 ملم) بأستخدام النفق الدخاني لرؤية السلوك الحقيقي لأنفصال الجريان. الدراسة النظرية تتضمن استخدام البرنامج الجاهز ((FLUENT V6.2 لمحاكات الجريان بين الريشتين. أظهرت الدراسة بأن الأنفصال يبدأ عندما تكون زاوية الأنحراف (4-) حيث يحدث على السطح العلوي للريشة السفلى وبمسافة (96% من الوتر عمليا" و98 % من الوتر نظريا") من الدخول الى الخروج للمتعاقبة‘. وبعد ذلك تزداد منطقة الأنفصال بأزدياد زاوية الأنحراف(stagger angle)(بأتجاه عقرب الساعة) حتى تصل الى (61% من الوتر عمليا" و63% من الوتر نظريا") من الدخول الى الخروج عند زاوية أنحراف (12-) وهذا ما يوضحه أختبار النفق الدخاني. يؤثر الأنفصال على أداء الريشتين المتعاقبتين حيث تقل نسبة الضغط (الضغط الستاتيكي الخارج الى الضغط الستاتيكي الداخل) بأزدياد منطقة الانفصال. وبعد ذلك تم حساب المدى الشغال لزوايا الأنحراف . الذي وجد ضمن المدى (من-18 الى 36) . أن سلوك الجريان بين الريشتين يبين بأن الريشتين المتعاقبتين تعملان كبوق متقارب- متباعد. تمت مقارنة النتائج النظرية مع النتائج العملية وجد تقارب جيد بين تلك النتائج.


Article
Flow Separation Of Axial Compressor Cascade Blades

Authors: Sabah Faleh Habeeb --- Arkan Kh. Al-Taie
Journal: Journal of Engineering مجلة الهندسة ISSN: 17264073 25203339 Year: 2010 Volume: 16 Issue: 3 Pages: 5663- 5682
Publisher: Baghdad University جامعة بغداد

Loading...
Loading...
Abstract

An experimental and theoretical investigation of the effect of flow separation on the performance of a cascade NACA 65_(12)10 axial compressor blade has been carried out. The experimental work includes the fabrication of three blades from wood, each having a chord (100mm) but one of these blades having a span of (90mm) for smoke tunnel testing and the other two blades having a span of (380mm) for wind tunnel testing.The two blades were connected by suitable mechanism in order to be fixed in the wind tunnel protractor and rotated in the required stagger angle. The cascade was tested in an open type low-speed subsonic (Mach number=0.117) wind tunnel, for Reynolds number (Re=239605) based on maximum velocity (35 m/s) and airfoil chord length. The total and static pressures were measured in selected points between the two blades for stagger angles of (4 , 0 ,-4 ,-8 and -120) by using a multi-tube manometer and a pitot static tube. The small blade (90mm span) is tested in the smoke tunnel to visualize the real behavior of flow separation. The theoretical work includes using the software FLUENT (V6.2) to simulate the flow between the two blades. The study shows that the flow separation begins when the cascade are inclined at a stagger angle of (-4 ) on the suction side of the lower blade at a position (96%chord experimentally and 98%chord theoretically). Then, the separation zone increases with increased stagger angle (in clockwise direction) and reach to the position (61%chord experimentally and 63%chord theoretically) at a stagger angle (-12 ).These results are validated by a smoke tunnel tests.This separation affects the performance of the compressor, where the static pressure ratio ( / ) decreases as the separation zone gets bigger. The range of working stagger angle is then calculated. It was found in the range (-18 to 36 ). The flow behavior between the two blades shows that the blade-to-blade configuration works as nozzle-diffuser. The theoretical results were compared with the experimental results and good agreement was obtained.

تم في هذا البحث اجراء دراسة عملية ونظرية لتاثير انفصال الجريان على اداء الريشتين المتعاقبتين للضاغطة المحورية من نوع [NACA 65_ (12)10] . الجزء العملي يتضمن تصنيع ثلاث ريش من مادة الخشب, وتر كل ريشة (100ملم) لكن احدى الريش ذات عرض(90 ملم) لاختبارات النفق الدخاني والريشتين المتبقتين ذواتا عرض(380ملم)لاختبارات النفق الهوائي. تربط الريشتيين المستخدمتين لاختبارات النفق الهوائي بآليه مناسبة لكي تثتبت بمنقلة النفق وبالتالي يمكن تدويرها بالزاوية المطلوبة. تم اختبار متعاقبة الريشتين في نفق هوائي تحت صوتي واطى السرعة لعدد رينولد((Re=239605 المحسوب على اساس السرعة القصوى (35مثا) وطول وتر الريشة. لقد تم قياس الضغط الكلي والضغط الاستاتيكي للنقاط المختاره بين ريشتي الضاغطة لخمس زوايا أنحراف هي (4,0,4-,8- و12-) باستخدام مانوميترمتعدد الانابيب وأنبوب بيتوت-أستاتي. تم أختبار الريشة الصغيرة (ذات عرض90 ملم) بأستخدام النفق الدخاني لرؤية السلوك الحقيقي لأنفصال الجريان. الدراسة النظرية تتضمن استخدام البرنامج الجاهز ((FLUENT V6.2 لمحاكات الجريان بين الريشتين. أظهرت الدراسة بأن الأنفصال يبدأ عندما تكون زاوية الأنحراف (4-) حيث يحدث على السطح العلوي للريشة السفلى وبمسافة (96% من الوتر عمليا" و98 % من الوتر نظريا") من الدخول الى الخروج للمتعاقبة‘. وبعد ذلك تزداد منطقة الأنفصال بأزدياد زاوية الأنحراف(stagger angle)(بأتجاه عقرب الساعة) حتى تصل الى (61% من الوتر عمليا" و63% من الوتر نظريا") من الدخول الى الخروج عند زاوية أنحراف (12-) وهذا ما يوضحه أختبار النفق الدخاني. يؤثر الأنفصال على أداء الريشتين المتعاقبتين حيث تقل نسبة الضغط (الضغط الستاتيكي الخارج الى الضغط الستاتيكي الداخل) بأزدياد منطقة الانفصال. وبعد ذلك تم حساب المدى الشغال لزوايا الأنحراف . الذي وجد ضمن المدى (من-18 الى 36) . أن سلوك الجريان بين الريشتين يبين بأن الريشتين المتعاقبتين تعملان كبوق متقارب- متباعد. تمت مقارنة النتائج النظرية مع النتائج العملية وجد تقارب جيد بين تلك النتائج.


Article
NUMERICAL STUDY ON THE EFFECT OF MERIDIONAL WIDTH VANED DIFFUSER ON THE PERFORMANCE OF A MODIFIED CENTRIFUGAL FLOW COMPRESSOR
دراسة عددية على تاثير العرض الطولي لناشر ذي ريش على أداء جريان الضاغط الطرد المركزي المطور

Author: Layth H. Jawad ليث حسن جواد
Journal: Iraqi journal of mechanical and material engineering المجلة العراقية للهندسة الميكانيكية وهندسة المواد ISSN: 20761819 Year: 2017 Volume: 17 Issue: 4 Pages: 778-797
Publisher: Babylon University جامعة بابل

Loading...
Loading...
Abstract

In This paper, a numerical simulation that was made in the three-dimensional flow, carried out in a modified centrifugal compressor, having vaned diffuser stage, used as an auto-motive turbo charger. In order to study the influence of vaned diffuser meridional outlet section with a different width ratio on the modified centrifugal compressor. Moreover, the performance of the centrifugal compressor was dependent on the proper matching between the compressor impeller along with vaned diffuser. In addition, the curves of polytropic efficiency, total pressure ratio, static pressure and aerodynamic characteristics were compared under different width ratio. In addition, the velocity vectors in diffuser flow passages, the absolute Mach number and the secondary flow in cross-section near the outlet of diffuser were analyzed in detail under width ratio of 0.5, 0.7, 0.8, 1 and 1.2. Another aim of this research was to study and simulate the effect of vaned diffuser on the performance of a centrifugal compressor. The simulation was undertaken by using CFD analysis on aerodynamic flow to predict numerically the performance in terms of pressure ratio, poly tropic efficiency and mass flow rate for the centrifugal compressor stage. The results were generated from CFD (ANSYS CFX) and were analyzed for better understanding of the fluid flow through centrifugal compressor stage and as a result when the width ratio is 0.5, the flow in diffuser passages tends to be uniformity. The backflow and vortex near the pressure surface disappear, and the vortex and detachment near the suction surface decrease. Conclusively, it was observed that the efficiency was increased and both the total pressure ratio and static pressure for 0.5 width ratio are increased .

في هذه البحث تم اجراء دراسة عددية لتدفق ثلاثي الأبعاد، نفذت في طور ضاغط الطرد مركزي المطور ، مع ناشر ذي ريش،تم استخدامه كشاحن تربيني للسيارات . من أجل دراسة تأثير مقطع الخروج الطولي للناشر ذي الريش بمختلف نسب العرض على الضاغط الطرد المركزي المطور. علاوة على ذلك، فان أداء ضاغط الطرد المركزي يعتمد على التوافق الصحيح بين ريشة الضاغط مع الناشر ذي الريش. بالإضافة إلى ذلك، أجريت مقارنة بين منحنيات الكفاءة البولوتروبيكية ونسبة الضغط الكلي والضغط الاستاتيكي والخصائص الأيرودينامية لنسب العرض المختلفة. وايضا ، تم تحليل متجهات السرعة في ممرات تدفق الناشر ورقم ماخ المطلق والتدفق الثانوي في المقطع العرضي قرب مخرج الناشر بالتفصيل لنسب عرض 0.5 ، 0.7، 0.8، 1 و 1.2. وكان هدف آخر لهذا البحث هو لدراسة ومحاكاة تأثير الناشر ذي الريش على أداء الضاغط الطرد المركزي. أجريت المحاكاة باستخدام تحليل سي إف دي) أنسس CFX ) على التدفق الأيروديناميكي للتنبؤ العددي للأداء من حيث نسبة الضغط والكفاءة البولوتروبيكية ومعدل التدفق لطور الضاغط الطرد المركزي. النتائج التي تم الحصول عليها من سي إف دي حللت لفهم أفضل لتدفق السائل من خلال طور الضاغط الطرد المركزي، ونتيجة لذلك عندما يكون نسبة العرض 0.5، تدفق الجريان في ممرات الناشر يميل إلى أن يكون اكثر انتظاما. الجريان العكسي والدوامات قرب سطح الضغط مختفية ، الدوامات وانفصال الجريان قرب سطح الامتصاص تكون متناقصة. استنتاجيا، لوحظ أن الكفاءة متزايدة ونسبة الضغط الكلي والضغط الاستاتيكي لنسبة العرض 0.5 كانت متزايدة .

Listing 1 - 10 of 17 << page
of 2
>>
Sort by
Narrow your search

Resource type

article (17)


Language

English (13)

Arabic and English (3)

Arabic (1)


Year
From To Submit

2019 (1)

2017 (3)

2015 (1)

2014 (4)

2013 (1)

More...