Jet motorlarında eksenel kompresör tasarımı

Abstract

Bu çalışmada Jet Motorlarında Eksenel Kompresörler incelenmiş olup kompresör verimine etki eden s(kanat boşluğu)/c(veter) oranı, Difüzyon Faktörü, ?T0s (Kademe Sıcaklık Artışı) gibi parametreler irdelenmiştir. Tez dahilinde kullanılmak üzere Visual Basic programı ile jet motor kompresörlerinde başlangıç tasarımları için hesaplama yapabilen "AxiCalc" adlı bir bilgisayar programı yazılmıştır ve örnek olarak iki kademeli eksenel akışlı bir kompresörün başlangıç tasarımı yapılmıştır. Başlangıç tasarımında elde etmek istediğimiz debi, basınç ve verim değerini sağlayacak kompresörün geometrik ölçüleri AxiCalc programı tarafından hesaplanmıştır. Ayrıca kompresörün s/c değerleri bütün kanatlar için kök kısmından uç kısmına kadar optimize edilmiştir. Geometrik ölçüleri AxiCalc tarafından elde edilen eksenel kompresör NX9.0 CAD programı ile katı modele dönüştürüldükten sonra Ansys CFX ile HAD analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar mukayese edilmiştir ve AxiCalc ile HAD sonuçlarının çok yakın olduğu gözlemlenmiştir. Sonuç olarak AxiCalc'ın eksenel kompresörlerin başlangıç tasarımlarında hızlı bir şekilde, nihai tasarıma yakın değerler verebilen pratik ve güçlü bir yazılım olarak kullanılabileceği görülmüştür.

In this work, Jet engine axial flow compressors and the factors such as s/c (pitch/chord) ratio, Diffusion Factor, ?T0s (stage stagnation temperature rise) which affect the efficiency have been examined. A Visual Basic code named "AxiCalc" has been developed in order to make preliminary axial flow compressor designs and as a sample model, preliminary design calculations have been proceeded for a two stage axial flow compressor. In addition, s/c values have been optimized for all blades in the stages from root to tip for the compressor. In the preliminary design, the geometric dimensions have been calculated by AxiCalc for requested massflow rate, pressure ratio and efficiency values. After the results have been obtained, the 3D model of axial flow compressor has been generated by NX 9.0 and CFD analysis has been proceeded for the compressor. The results obtained have been compared and satisfactory agreement between the results of AxiCalc and CFD calculations is observed. Consequently, it is demonstrated that AxiCalc can be used for axial flow compressor preliminary design as a practical and powerful tool.