@article { author = {Ababaf Behbahani, Mohammad Hosein and Khoshnejad, Ali and taghavi, reza and Goodarzi, Mohmmadreza}, title = {Effects of air injection at rotor blade row tip region of an axial compressor on its performance under inlet distortion conditions}, journal = {Amirkabir Journal of Mechanical Engineering}, volume = {53}, number = {شماره 3 (Special Issue)}, pages = {1729-1744}, year = {2021}, publisher = {Amirkabir University of Technology}, issn = {2008-6032}, eissn = {2476-3446}, doi = {10.22060/mej.2020.17268.6556}, abstract = {Improvement of an axial compressor performance through suppression of flow disturbances due to inlet flow blockage, utilizing air injection at the blade tip region, is the subject of the present study. The method of investigation is based on experimental measurements conducted in a low-speed isolated axial compressor rotor blade row. Four different blockage screens of different blockage ratios ranged between 5 and 20 percent of the inlet area are located at the compressor entrance. Instantaneous and time-averaged static pressures are recorded at different locations of the compressor casing. Frequency analyses of pressure signals show that the flow disturbances are being created in the presence of the blockage screens. These disturbances cause the appearance of rotating stall in the flow field when the compressor operates under distorted inflow with low blockage ratios (5 and 10%). To reduce the destructive effects of the inlet distortion, air is injected at the tip region of the rotor through 12 injectors which are located evenly spaced around the compressor circumference. Air injection in small quantities, 1.5% of the main flow, has considerable effects on the compressor performance under inlet distortion. The rotor performance and compressor delivery pressure are improved up to 35% than to the no injection case. By implementation of short-time Fourier transform technique effects of air injection on elimination or reduction of flow disturbances are also demonstrated.}, keywords = {Axial compressor,Tip injection,Inlet distortion,Short-time Fourier transform,Aerodynamic instability}, title_fa = {اثرات تزریق هوا در ناحیه نوک ردیف پره روتور یک کمپرسور محوری بر عملکرد آن تحت شرایط انسداد جریان در ورودی}, abstract_fa = {بهبود عملکرد کمپرسور محوری از طریق کاهش شدت اغتشاشات جریان، ناشی از اعمال انسداد در ورودی، به کمک تزریق هوا در نوک ردیف پره موضوع مطالعه حاضر می‌باشد. روش کار تجربی و بر مبنای اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی در یک کمپرسور سرعت‌پایین با روتور منفرد انجام شده است. بر این اساس چهار هندسه گرفتگی با درصد انسدادهای متفاوت، از 5 تا 20 درصد سطح ورودی کمپرسور را مسدود کرده و فشار استاتیک جریان روی پوسته کمپرسور به صورت میانگین و لحظه‌ای در نقاط مختلف ثبت گردیده است. تحلیل فرکانسی سیگنال‌های خام فشار، پدیدآمدن اغتشاشاتی در میدان جریان را به واسطه حضور گرفتگی‌ها نشان می‌دهد. این اغتشاشات در انسدادهای با درصد کمتر (5 و10 درصد) منجر به ظهور استال دورانی زودرس در کمپرسور می‌شود. در ادامه با هدف کاهش اثرات مخرب گرفتگی جریان، هوای پرفشار از طریق 12 انژکتور که به صورت یکنواخت پیرامون محیط کمپرسور تعبیه شده‌اند، در ناحیه درز نوک ردیف پره تزریق گردیده است. تزریق هوا به میزان اندک 5/1% از طریق انژکتورها تاثیر قابل ملاحظه‌ای بر بهبود عملکرد کمپرسور تحت انسداد جریان در ورودی دارد. نتایج حاکی از بهبود عملکرد کمپرسور در قالب افزایش فشار تحویلی روتور تا 35% نسبت به شرایط عدم اعمال تزریق هوا می‌باشد. همچنین با به‌کارگیری ابزار تبدیل فوریه زمان‌کوتاه، تاثیر تزریق هوا بر حذف یا کاهش اغتشاشات در گرفتگی‌های با درصد انسداد مختلف مورد مطالعه قرار گرفته است.}, keywords_fa = {کمپرسور محوری,تزریق هوا,انسداد ورودی جریان,تبدیل فوریه,ناپایداری‌های آیرودینامیکی}, url = {https://mej.aut.ac.ir/article_3873.html}, eprint = {https://mej.aut.ac.ir/article_3873_81d87bd9ce5b77c865be6cca0ce85f17.pdf} }