Eksenel akışlı kompresör kademeleri için bir ön tasarım metodu

Eksenel akışlı kompresör kademeleri için bir ön tasarım metodu ve orta hat hesaplama kodu denge durumu enerji denklemleri ve test korelasyonları kullanılarak geliştirildi. Kompressör tasarımında genel olarak 3 tip akış yolu bulunmaktadır. Bunlar, sabit kök, sabit dış ve sabit orta hat çaplı akış yolları olarak adlandırılırlar. Her bir akış yolu tipi kendine has avantajlar ve dezavantajlar barındırmaktadır. Diğer taraftan müşteri kısıtlamaları, örneğin disk gerilmeleri, ekipmanlar için boş alan, toplam boy v.b. nedeniyle tasarımcılar sabit çap barındırmayan değişken orta hatlı akış yolu tipini kullanmaktadırlar. Böylece daha serbest tasarım imkanı sağlanmaktadır. Bu tezde, değişken orta hatlı kompresör hesaplamaları orta hat yarı çapında yapıldı ve ilgili kanat açıları deneysel korelasyonlarla bulundu. Dış ve kök çaplarındaki akışkan açıları radyal denge formüllerinden faydalanılarak hesaplandı. Geliştirilen kod, ACMC olarak adlandırılmış olup Excel ve "Visual Basic for Applications" (VBA) temelli bir tasarım aracıdır. Maksimum verim ve basma oranını bulabilmek için optimizasyon süreciyle akış yolu ölçülerinin ve akış açılarının en uygun kombinasyonu bulundu. Deney tasarımı, cevap yüzeyi ve çoklu hedefli genetik algoritma optimizasyonu Ansys Workbench üzerinden yapıldı. Eksenel kompressörün ilk kademesi tasarlanmış olup hesaplamalı akışkanlar dinamiği sonuçlarıyla 1 boyutlu orta hat hesaplamaları karşılaştırıldı; kütlesel debide yüzde 2.4600, basma oranında yüzde 0.1864 ve verimde yüzde 2.1597 farklar gözlemlendi.