3D numerical simulation of a jet engine axial compression stage
Visualitza/Obre
Estadístiques de LA Referencia / Recolecta
Inclou dades d'ús des de 2022
Cita com:
hdl:2117/78660
Tipus de documentTreball Final de Grau
Data2015-09-14
Condicions d'accésAccés obert
Llevat que s'hi indiqui el contrari, els
continguts d'aquesta obra estan subjectes a la llicència de Creative Commons
:
Reconeixement-NoComercial-CompartirIgual 3.0 Espanya
Abstract
The aim of this work is to undertake three-dimensional simulation of a compression stage of a jet engine axial compressor in order to study the air flow, assess blade performance at various working conditions, and validate the use of computational fluid dynamics tools in capturing the physics of the flow and reproducing theoretical and experimental results. The target geometry (a compression stage of a real jet engine) will be initially analysed from a theoretical perspective to anticipate expected performance. The numerical study will be done using a commercial code (ANSYS) and will initially focus on reproducing the stage behaviour at design point. Off-design performances will be evaluated by changing working conditions (blade rotation speed and target massflow). The bulk of the study will be three dimensional, although a number of computations on a simplified two-dimensional model for a cross-section of the blade/vane pair may be done for comparison. As a result, a complete description of the compressor map should be numerically accessible, allowing for a better understanding of phenomena such as surge or flow detachment. L’objectiu d’aquest treball és la de realitzar
un estudi tridimensional mitjançant
la mecànica de fluids computacional sobre una etapa de compressor. Es
pretén avaluar l’ús de tècniques de simulació i la fiabilitat dels resultats i
estudiar la performance i els efectes termodinàmics que apareixen en l
es
diferents condicions de funcionament.
En la primera part es fa un plantejament teòric i genèric sobre el funcionament
termodinàmic del motor de turbina, les diferents variants existents i els
components que el conformen.
En la segona part s’aprofundei
x sobre el funcionament de compressor, tant el
de tipus centrífug com axial. Així mateix, es detallen les característiques més
important que defineixen un compressor, les diferents alteracions que
modifiquen el seu comportament i els fenòmens que en limite
n la seva
capacitat.
La tercera part és la simulació
pròpiament
dita i comença amb una introducció
dels software utilitzats, com TurboGrid o CFX. Primerament es defineix el
disseny escollit i les raons que justifiquen aquesta elecció. A continuació es
pla
ntegen les bases de la simulació, amb els models i paràmetres a tenir en
compte per tal d’obtenir el millor resultat.
Un cop obtingudes les condicions de funcionament, es realitzen les
simulacions pertinents per tal d’obtenir les dades necessàries per l’a
nàlisi de
resultats i per l’obtenció del mapa del compressor.
Amb les simulacions ja calculades per a totes les condicions de disseny
s’analitzen els resultats obtinguts amb l’objectiu de conèixer el comportament
del compressor i validar les eines de sim
ulació.
Aquests resultats corroboren que els estudis teòrics permeten un plantejament
molt adequat pel disseny inicial d’un compressor o de qualsevol de les seves
variants, i que són un gran complement per millorar el procés de simulació
TitulacióGRAU EN ENGINYERIA D'AERONAVEGACIÓ (Pla 2010)
Fitxers | Descripció | Mida | Format | Visualitza |
---|---|---|---|---|
memoria.pdf | 2,819Mb | Visualitza/Obre |