Моделювання течії в одноступеневому трансзвуковому компресорі Rotor 67

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorМарковська Любов Георгіївна
dc.contributor.authorПікуль Марина Олександрівна
dc.contributor.authorОтрощенко Володимир Віталійович
dc.contributor.authorМельченко Андрій Олегович
dc.contributor.authorБалалаєва Катерина Вікторівна
dc.contributor.authorMarkovska Liubov G.
dc.contributor.authorPikul Maryna O.
dc.contributor.authorOtroshchenko Volodymyr V.
dc.contributor.authorMelchenko Andrii O.
dc.contributor.authorBalalaieva Kateryna V.
dc.date.accessioned2025-01-02T12:38:05Z
dc.date.available2025-01-02T12:38:05Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionМоделювання течії в одноступеневому трансзвуковому компресорі Rotor 67 = Modeling of flow in a single-stage transonic compressor Rotor 67 / Л. Г. Марковська, М. О. Пікуль, В. В. Отрощенко, А. О. Мельченко, К. В. Балалаєва // Shipbuilding & Marine Infrastructure. – 2024. – № 2 (19). – С. 14–24.
dc.description.abstractЧисловий експеримент відіграє значну роль при дослідженні характеристик лопаткових машин. Важливим при використанні числового експерименту є його налаштування, проведення тестових задач з метою вибору моделі турбулентної в’язкості та топології розрахункової сітки. Як показав аналіз досліджень, вибір топології сітки і модель турбулентної в’язкості пов’язані. При використанні різних розрахункових сіток і однієї моделі турбулентності для однакової геометричної моделі лопаткової машини і однакових умовах показує різні похибки розрахунку. Тому, для проведення моделювання течії у кожному конкретному випадку необхідно проводити тестування поєднання топології сітки і моделі турбулентної в’язкості. Метою проведеного дослідження є вибір та обґрунтування моделі турбулентної в’язкості та топології розрахункової сітки шляхом проведення тестової задачі моделювання течії у ступені трансзвукового компресора NASA Rotor 67. Об’єктом дослідження виступає одноступеневий трансзвуковий осьовий компресор NASA Rotor 67, який складається з одного робочого колеса. Для проведення дослідження використано метод числового експерименту, метод порівняння, теорія лопаткових машин та теплових двигунів. Моделювання течії проводилось у програмному середовищі Ansys Workbench Student. В роботі тестувалися наступні моделі турбулентної в’язкості: SST, k-ε, k-ω, BSL EARSL. Моделювання течії у Rotor 67 при застосуванні кожної з моделей турбулентної в’язкості тестувалася для семи розрахункових сіток. З метою оптимізації розрахункових ресурсів застосовувалась умова періодичності – моделювання проводилось в одному міжлопатковому каналі з однією лопаткою РК Rotor 67, що дозволило дослідити точність моделювання від грубої розрахункової сітки до дрібної. Тип розрахункової сітки - неструктурована з адаптацією на стінках для урахування особливостей течії у примежовому шарі. Довжина ребра комірки змінювалась від 1 см до 0,225 см. Результати роботи показали, що топологія розрахункової сітки та модель турбулентної в’язкості суттєво впливають на точність моделювання обтікання в лопаткових машинах. Серед досліджуваних топологій розрахункової сітки найвищу точність має сітка з ребром 0,0025м. Для випадку розрахункової сітки з ребром 0,0025м всі досліджувані моделі турбулентної в’язкості мають прийнятну похибку до 5%, але найменшу похибку мають випадки, коли використовується модель турбулентної в’язкості або SST або BSL EARSL.
dc.description.abstract1Numerical experiment plays a significant role in the study of the characteristics of blade machines. When using a numerical experiment, it is important to set it up, conduct test problems in order to select a turbulent viscosity model and computational grid topology. As the analysis of studies has shown, the choice of grid topology and the turbulent viscosity model are related. When using different computational grids and one turbulence model for the same geometric model of a blade machine and under the same conditions, it shows different calculation errors. Therefore, to conduct flow simulation in each specific case, it is necessary to test a combination of grid topology and turbulent viscosity model. The purpose of the study is to select and justify the turbulent viscosity model and computational grid topology by conducting a test problem of flow simulation in the stage of the NASA Rotor 67 transonic compressor. The object of the study is a single-stage axial NASA Rotor 67 compressor consisting of one impeller. The study used the numerical experiment method, the comparison method, the theory of blade machines and heat engines. The flow simulation was performed in the Ansys Workbench Student software environment. The following turbulent viscosity models were tested in the work: SST, k-ε, k-ω, BSL EARSL. Flow simulation in Rotor 67 using each of the turbulent viscosity models was tested for seven computational grids. To optimize the computational resources, the periodicity condition was used - the simulation was carried out in one interblade channel with one Rotor 67 blade, which made it possible to study the simulation accuracy from a coarse computational grid to a fine one. The computational grid type is unstructured with wall adaptation to take into account the flow features in the boundary layer. The cell edge length varied from 1 cm to 0.225 cm. The results of the work showed that the computational grid topology and the turbulent viscosity model have a significant effect on the accuracy of flow simulation in bladed machines. Among the studied computational grid topologies, the grid with an edge of 0.0025 m has the highest accuracy. For the case of a computational grid with an edge of 0.0025 m, all studied turbulent viscosity models have an acceptable error of up to 5%, but the smallest error is found in cases where the turbulent viscosity model or SST or BSL EARSL is used.
dc.identifier.govdochttps://doi.org/10.15589/smi2024.2(19).02
dc.identifier.issn2409-3858 (Print)
dc.identifier.issn2519-1845 (Online)
dc.identifier.urihttps://eir.nuos.edu.ua/handle/123456789/9437
dc.language.isouk
dc.relation.ispartofseriesУДК ; 621.45.037.02.01:532.517.4
dc.subjectчисловий експеримент
dc.subjectмодель турбулентної в’язкості
dc.subjectрозрахункова сітка
dc.subjectдовжина ребра
dc.subjectRotor 67
dc.subjectмоделювання течії
dc.subjectосьовий компресор
dc.subjectnumerical experiment
dc.subjectturbulent viscosity model
dc.subjectcomputational grid
dc.subjectrib length
dc.subjectflow modeling
dc.subjectaxial compressor
dc.titleМоделювання течії в одноступеневому трансзвуковому компресорі Rotor 67
dc.title.alternativeModeling of flow in a single-stage transonic compressor Rotor 67
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Markovska.pdf
Розмір:
623.6 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
4.38 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

№ 2 (19) 2024