دیسک دوار در توربین آزاد موتور توربوشفت یکی از اجزای بحرانی موتور است که تحت بارهای مکانیکی و حرارتی مختلف قرار دارد. در این تحقیق، تحلیل ترموالاستیک بر روی یک دیسک دوار با ضخامت متغیر و از مواد مدرج عملکردی با استفاده از روش مربعات دیفرانسیلی تعمیم یافته انجام شده است. ابتدا با گسترش معادله دیفرانسیل جابجایی و سپس با اعمال کرنش حرارتی ناشی از گرادیان حرارتی، روابط تنش-کرنش شعاعی و محیطی در حالت الاستیک و از ترکیب این معادلات روابط تنش بر حسب کرنش به دست می آیند. در نهایت با جایگذاری روابط کرنش-جابه جایی در معادلات تنش-کرنش و جایگذاری معادله حاصله در رابطه تعادل دیسک، معادله ترمو الاستیک این دیسک بدست می آید. این معادله کلی تعادل مربوط به یک دیسک با ضخامت و خواص متغیر است که تحت بار حرارتی متقارن و گریز از مرکز قرار دارد. تغییرات در ضخامت، دما و خواص دیسک به عنوان تابعی از شعاع بررسی شده و نتایج مقایسه شده است. در این مطالعه اعتبارسنجی با روش تئوری مواد متغیر انجام شده و در انتها، تنش و کرنش و جا به جایی درحالت خواص وابسته به دما، بررسی شده است. نتایج نشان می دهند بیشترین خطا 5 درصد است و این روش می تواند در تحلیل دیسک های دوار تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی در موتورهای توربین موثر باشد.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این مقاله، طراحی یک بعدی کمپرسور گریز از مرکز به همراه طراحی معکوس مجرای خم 90 درجه بین دیفیوزر شعاعی و دیفیوزر محوری انجام می گیرد. در این طراحی، کلیه ابعاد اولیه اجزاء کمپرسور گریز از مرکز شامل پروانه، دیفیوزر شعاعی پره دار، خم 90 درجه و دیفیوزر محوری محاسبه می گردد. به منظور ارزیابی نتایج، پس از مدل سازی هندسه و تولید شبکه، میدان جریان سه بعدی در کل کمپرسور توسط نرم افزار سی اف ایکس تحلیل عددی می شود. شبیه سازی عددی نشان می دهد، تلفات شدیدی در خم 90 درجه بین دیفیوزر شعاعی و دیفیوزر محوری به علت انحنای شدید آن وجود دارد. به منظور دستیابی به کمترین تلفات در خم 90 درجه، طراحی آیرودینامیکی مجرای خم 90 درجه با استفاده از روش طراحی معکوس انجام می شود. در مرحله اول، با ترکیب الگوریتم طراحی معکوس گلوله-اسپاین و نرم افزار سی اف-ایکس، قابلیت اصلاح هندسه مجرای خم 90 درجه ایجاد می شود. سپس با بهبود توزیع فشار دیواره بالا و پائین و اعمال آن به کد طراحی معکوس، هندسه اصلاح می شود. در نهایت، کمپرسور طراحی شده با خم 90 درجه اصلاح شده تحلیل می شود. نتایج نشان می دهد نسبت فشار کل و بازده کل به کل به ترتیب در حدود 3 و 4 درصد افزایش می یابند.

این مقاله، یک روش جدید برای فراهم‌کردن امکان تغییر دوطرفه منبع تغذیه یک موتور القایی، میان اینورتر و شبکه برق بر پایه تبدیل فوریه گسسته ارائه می‌کند. در این الگو بدون تغییر در روش کنترل موتور و صرفاً با تصحیح مراجع مربوط به دامنه و بسامد (و یا با تصحیح مراجع شار و گشتاور بسته به روش کنترل)، شکل موج خروجی اینورتر متصل به موتور، هم‌فاز، هم‌دامنه و هم‌بسامد با شبکه برق شده و امکان تغییر منبع تغذیه موتور بدون وقفه فراهم می‌شود. به‌دلیل استخراج مؤلفه اصلی شکل موج‌های هر دو منبع برای تشخیص دامنه، بسامد و فاز، این روش در مقابل مؤلفه‌های مزاحم، DC و هارمونیک‌ها مقاوم است. به‌دلیل عدم استفاده از کنترل‌کننده‌های تناسبی- انتگرالی در تعیین هر یک از مشخصه‌ها دیگر نیازی به تنظیم دشوار ضرایب آنها نیست. همچنین به خاطر دقت بالای همزمان‌سازی، موازی‌سازی لحظه‌ای منابع ولتاژ بدون نیاز به ادوات اضافه (سلف یا ترانسفورماتور) انجام شده و حداکثر جریان هجومی ناشی از موازی‌سازی در بدترین شرایط به کمتر از 5/1 برابر جریان نامی موتور محدود می‌گردد. این مقاله ضمن ارائه دقیق اصول روش پیشنهادی و مقایسه آن با برخی از الگوهای پیشین، از نتایج آزمایشگاهی برای ارزیابی دستاوردهای آن استفاده می‌نماید. نتایج تجربی، دستاوردهای فوق را تأیید می‌کنند.