Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης
Η κατηγορία των θερμικών μηχανών που είναι γνωστοί ως αεριοστρόβιλοι, παρουσιάζουν μεγάλο τεχνολογικό ενδιαφέρον. Τεράστια είναι η εξάπλωσή τους σε εφαρμογές τους, όπου καθοριστικές παράμετροι στην επιλογή της μονάδας ισχύος είναι η ικανότητα παραγωγής μεγάλης ισχύος σε συνδυασμό με μικρό βάρος, υψη...
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | Greek |
| Έκδοση: |
2020
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/10889/13748 |
| id |
nemertes-10889-13748 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nemertes-10889-137482022-09-05T09:40:10Z Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης Computational simulation of the interaction between axial compressor and intercooling heat transfer Σούγιαννης, Αλέξανδρος Sougiannis, Alexandros Αξονικός συμπιεστής Ενδιάμεση ψύξη Υπολογιστική προσομοίωση Axial compressor Intercooling Computational simulation Η κατηγορία των θερμικών μηχανών που είναι γνωστοί ως αεριοστρόβιλοι, παρουσιάζουν μεγάλο τεχνολογικό ενδιαφέρον. Τεράστια είναι η εξάπλωσή τους σε εφαρμογές τους, όπου καθοριστικές παράμετροι στην επιλογή της μονάδας ισχύος είναι η ικανότητα παραγωγής μεγάλης ισχύος σε συνδυασμό με μικρό βάρος, υψηλή αξιοπιστία - διαθεσιμότητα και ικανοποιητική θερμική απόδοση. Οι πρώιμοι αεριοστρόβιλοι της δεκαετίας του 1940 παρουσίαζαν πολύ χαμηλές αποδόσεις απλού κύκλου, κυρίως εξαιτίας των χαμηλών αποδόσεων των συμπιεστών και των στροβίλων. Ωστόσο, η έλευση των υπολογιστών και των προχωρημένων τεχνικών σχεδίασης υποβοηθούμενης από υπολογιστή, κατέστησαν δυνατή τη σχεδίαση των συμπιεστών και των στροβίλων με αεροδυναμικό τρόπο και ελάχιστες απώλειες, αυξάνοντας την απόδοση. Επιπλέον, με την ενσωμάτωση ενδιάμεσης ψύξης στον απλό κύκλο, η απόδοση του συμπιεστή, επομένως ολόκληρου του αεριοστροβίλου αυξήθηκε σημαντικά. Με γνώμονα ότι ο σωστός σχεδιασμός και η ενδιάμεση ψύξη, παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην αύξηση της απόδοσης, στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη, ανάλυση και σχεδιασμός ενός αξονικού συμπιεστή και μελετάται μέσω υπολογιστικής προσομοίωσης η αλληλεπίδραση του με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο και οι νόμοι οι οποίο περιγράφουν την λειτουργία του συμπιεστή, ενώ στη συνέχεια υπολογίζονται οι παράμετροι που διαμορφώνουν το τελικό του σχήμα. Τέλος, όλη η διάταξη σχεδιάζεται με την βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος CATIA και γίνεται προσομοίωση της ροής στο λογισμικό υπολογιστικής ρευστοδυναμικής ANSYS FLUENT. The heat engines category, known as gas turbines, are of great technological interest. Their spread is huge in applications where high-power production, combined with light weight, high reliability - availability and satisfactory thermal efficiency is needed. The early gas turbines of the 1940s had very low single-cycle performance, mainly due to the low performance of compressors and turbines. However, the advent of computers and advanced computer-assisted design techniques permitted these subsystems to be designed in aerodynamic way and with minimal losses, which also means increased performance. In addition, with the integration of intercooling in the single-cycle, the efficiency of the compressor, therefore the efficiency of the whole gas turbine, was significantly increased. Since the correct design and intercooling, significantly affects the efficiency, in the present research, a study, analysis and design of an axial compressor is performed and its interaction with an intercooling heat exchanger is studied through computational simulation. First, the theoretical background and the principles that describe the operation of the compressor are presented, and secondly the parameters that configure the final shape of the compressor are calculated. Finally, the whole layout is designed in CATIA design program and the flow is simulated in the computational fluid dynamics (CFD) software ANSYS FLUENT. 2020-08-02T12:45:39Z 2020-08-02T12:45:39Z 2020-07-27 http://hdl.handle.net/10889/13748 gr application/pdf |
| institution |
UPatras |
| collection |
Nemertes |
| language |
Greek |
| topic |
Αξονικός συμπιεστής Ενδιάμεση ψύξη Υπολογιστική προσομοίωση Axial compressor Intercooling Computational simulation |
| spellingShingle |
Αξονικός συμπιεστής Ενδιάμεση ψύξη Υπολογιστική προσομοίωση Axial compressor Intercooling Computational simulation Σούγιαννης, Αλέξανδρος Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| description |
Η κατηγορία των θερμικών μηχανών που είναι γνωστοί ως αεριοστρόβιλοι, παρουσιάζουν μεγάλο τεχνολογικό ενδιαφέρον. Τεράστια είναι η εξάπλωσή τους σε εφαρμογές τους, όπου καθοριστικές παράμετροι στην επιλογή της μονάδας ισχύος είναι η ικανότητα παραγωγής μεγάλης ισχύος σε συνδυασμό με μικρό βάρος, υψηλή αξιοπιστία - διαθεσιμότητα και ικανοποιητική θερμική απόδοση. Οι πρώιμοι αεριοστρόβιλοι της δεκαετίας του 1940 παρουσίαζαν πολύ χαμηλές αποδόσεις απλού κύκλου, κυρίως εξαιτίας των χαμηλών αποδόσεων των συμπιεστών και των στροβίλων. Ωστόσο, η έλευση των υπολογιστών και των προχωρημένων τεχνικών σχεδίασης υποβοηθούμενης από υπολογιστή, κατέστησαν δυνατή τη σχεδίαση των συμπιεστών και των στροβίλων με αεροδυναμικό τρόπο και ελάχιστες απώλειες, αυξάνοντας την απόδοση. Επιπλέον, με την ενσωμάτωση ενδιάμεσης ψύξης στον απλό κύκλο, η απόδοση του συμπιεστή, επομένως ολόκληρου του αεριοστροβίλου αυξήθηκε σημαντικά. Με γνώμονα ότι ο σωστός σχεδιασμός και η ενδιάμεση ψύξη, παίζουν πολύ σημαντικό ρόλο στην αύξηση της απόδοσης, στην παρούσα εργασία γίνεται μελέτη, ανάλυση και σχεδιασμός ενός αξονικού συμπιεστή και μελετάται μέσω υπολογιστικής προσομοίωσης η αλληλεπίδραση του με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης. Αρχικά, παρουσιάζεται το θεωρητικό υπόβαθρο και οι νόμοι οι οποίο περιγράφουν την λειτουργία του συμπιεστή, ενώ στη συνέχεια υπολογίζονται οι παράμετροι που διαμορφώνουν το τελικό του σχήμα. Τέλος, όλη η διάταξη σχεδιάζεται με την βοήθεια του σχεδιαστικού προγράμματος CATIA και γίνεται προσομοίωση της ροής στο λογισμικό υπολογιστικής ρευστοδυναμικής ANSYS FLUENT. |
| author2 |
Sougiannis, Alexandros |
| author_facet |
Sougiannis, Alexandros Σούγιαννης, Αλέξανδρος |
| author |
Σούγιαννης, Αλέξανδρος |
| author_sort |
Σούγιαννης, Αλέξανδρος |
| title |
Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| title_short |
Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| title_full |
Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| title_fullStr |
Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| title_full_unstemmed |
Υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| title_sort |
υπολογιστική προσομοίωση της αλληλεπίδρασης αξονικού συμπιεστή με θερμικό εναλλάκτη ενδιάμεσης ψύξης |
| publishDate |
2020 |
| url |
http://hdl.handle.net/10889/13748 |
| work_keys_str_mv |
AT sougiannēsalexandros ypologistikēprosomoiōsētēsallēlepidrasēsaxonikousympiestēmethermikoenallaktēendiamesēspsyxēs AT sougiannēsalexandros computationalsimulationoftheinteractionbetweenaxialcompressorandintercoolingheattransfer |
| _version_ |
1771297188279746560 |
