تجزيه و تحليل كمپرسورهاي مارپيچي با توجه به جنبه‌هاي ترموديناميكي و تحليل اكسرژي

كارشناسي ارشد

كمپرسورهاي مارپيچي يا اسكرو از جمله پركاربردترين كمپرسورهاي جابجايي مثبت هستند كه با توجه به مزاياي اين كمپرسورها نسبت به ديگر كمپرسورهاي صنعتي، امروزه به صورت گسترده‌اي در صنايع مختلف مورد استفاده قرار گرفته‌اند. در اين تحقيق، عملكرد كمپرسورهاي اسكرو از لحاظ هندسي و ترموديناميكي مورد بررسي قرار گرفته است. به منظور تحليل هندسي، ابتدا يكي از پركاربردترين مدل‌ها از روتورهاي اين كمپرسورها (روتور اس آر ام) انتخاب شده و سپس به طراحي روتورها پرداخته شده است. در اين تحليل، پروفيل روتورها طراحي شده و مشخصه‌هاي هندسي روتورها و كمپرسور كه به منظور تحليل ترموديناميكي لازم مي‌باشد استخراج شده است. نتيجه اين قسمت ارائه روشي به منظور طراحي روتورهاي كمپرسور اسكرو و استخراج مشخصه‌هاي هندسي اين كمپرسورها بوده است. در پايان اين تحليل، روش طراحي و همچنين روتورهاي طراحي شده در اين قسمت با نتايج تجربي نيز اعتبارسنجي شده و تطابق آنها با اين نتايج نشان داده شده است. بعد از تحليل هندسي، تحليل عملكردي اين كمپرسورها از لحاظ ترموديناميكي مورد بررسي قرار گرفته است. در اين قسمت به منظور طراحي كمپرسور با بازدهي بالا با توجه به پروفيل‌هاي طراحي شده روتورها و مشخصات هندسي آن‌ها شبيه‌سازي فرآيند كاري اين كمپرسورها انجام شده است. براي اين منظور معادلات طراحي هندسه و تئوري حاكم بر عملكرد اين كمپرسورها استخراج شده و تغييرات دما و فشار داخل محفظه، انواع نشتي‌ها و تأثير آن‌ها روي بازدهي و عملكرد كمپرسور مورد بررسي قرار گرفته است. پروفيل‌هاي توليد شده و هم‌چنين شبيه‌سازي انجام شده به وسيله نتايج تجربي نيز اعتبارسنجي شده كه در تحليل هندسي، هندسه داراي خطايي از مرتبه صدم ميلي‌متر بوده و نتايج شبيه‌سازي ترموديناميكي نيز نشان دهنده خطاي كمتر از 7 درصد بوده است. واژه‌هاي كليدي: ماشين جابجايي مثبت، كمپرسور اسكرو، طراحي هندسه روتور، تحليل ترموديناميكي.

190888

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر محمود ابراهيمي