Jet motorlarında eksenel kompresör tasarımı

Abstract

Bu çalışmada Jet Motorlarında Eksenel Kompresörler incelenmiş olupkompresör verimine etki eden s(kanat boşluğu)/c(veter) oranı, Difüzyon Faktörü, ΔT0s(Kademe Sıcaklık Artışı) gibi parametreler irdelenmiştir. Tez dahilinde kullanılmaküzere Visual Basic programı ile jet motor kompresörlerinde başlangıç tasarımları içinhesaplama yapabilen `AxiCalc` adlı bir bilgisayar programı yazılmıştır ve örnekolarak iki kademeli eksenel akışlı bir kompresörün başlangıç tasarımı yapılmıştır.Başlangıç tasarımında elde etmek istediğimiz debi, basınç ve verim değerinisağlayacak kompresörün geometrik ölçüleri AxiCalc programı tarafındanhesaplanmıştır. Ayrıca kompresörün s/c değerleri bütün kanatlar için kök kısmındanuç kısmına kadar optimize edilmiştir. Geometrik ölçüleri AxiCalc tarafından eldeedilen eksenel kompresör NX9.0 CAD programı ile katı modele dönüştürüldüktensonra Ansys CFX ile HAD analizi yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar mukayeseedilmiştir ve AxiCalc ile HAD sonuçlarının çok yakın olduğu gözlemlenmiştir. Sonuçolarak AxiCalc'ın eksenel kompresörlerin başlangıç tasarımlarında hızlı bir şekilde,nihai tasarıma yakın değerler verebilen pratik ve güçlü bir yazılım olarakkullanılabileceği görülmüştür.

In this work, Jet engine axial flow compressors and the factors such as s/c(pitch/chord) ratio, Diffusion Factor, ΔT0s (stage stagnation temperature rise) whichaffect the efficiency have been examined. A Visual Basic code named `AxiCalc` hasbeen developed in order to make preliminary axial flow compressor designs and as asample model, preliminary design calculations have been proceeded for a two stageaxial flow compressor. In addition, s/c values have been optimized for all blades in thestages from root to tip for the compressor. In the preliminary design, the geometricdimensions have been calculated by AxiCalc for requested massflow rate, pressureratio and efficiency values. After the results have been obtained, the 3D model of axialflow compressor has been generated by NX 9.0 and CFD analysis has been proceededfor the compressor. The results obtained have been compared and satisfactoryagreement between the results of AxiCalc and CFD calculations is observed.Consequently, it is demonstrated that AxiCalc can be used for axial flow compressorpreliminary design as a practical and powerful tool.