A Parametric Study Of The Parameters Governing Flow Incidence Angle Tolerance For Turbomachine Blades

Melody Liu

Abstract


Performance metrics quantifying the efficiency of various turbomachinery blades aid in the development of an optimal blade design. In this study, a metric was created to investigate the performance of 48 different compressor blades created with Octave and MISES software. Three input parameters were varied: leading edge radius, the location of maximum blade thickness, and the number of blades in a blade row. The objective was to determine which of these parameters most strongly affects the average loss and incidence range for the blade row. After a sensitivity analysis of the three input parameters was conducted, it was found that the number of blades had the largest effect on blade performance, followed by the leading edge geometry and lastly the location of maximum thickness.

Les indicateurs de performance qui mesurent les ef cacités de plusieurs pales utilisées dans les turbomachines aident le développement d’une conception optimale des pales. Dans cet article, un indicateur a été créé pour étudier la performance de 48 pales de compresseurs axiaux différents qui ont été faites avec les logiciels Octave et MISES. Trois paramètres d’entrés ont été examinés : le rayon du bord d’attaque, l’endroit de l’épaisseur maximale de la pale et le nombre de pales dans la rangée. L’objectif était de déterminer lequel parmi ces paramètres a l’effet le plus important sur la perte moyenne et la gamme de l’incidence de la rangée de pales. Après une analyse de sensibilité des trois paramètres, les résultats ont montré que le nombre de pales dans la rangée a eu l’effet le plus important sur la performance des pales, suivie par la géométrie du bord d’attaque et en n l’endroit de l’épaisseur maximale. 


Keywords


Computational fluid dynamics; Compressor blades; Turbomachinery; Sensitivity analysis; Blade efficiency

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References


Denton, J.D. Cambridge Turbomachinery Course: Introductory Review of Basic Principles, 2012.

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DOI: https://doi.org/10.13034/jsst.v10i1.129

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