وبلاگ

 
در این مجموعه هدف ما بررسی مدلهای مختلف و همچنین کنترلرهای بکار رفته جهـت کنتـرل پدیـده های ناپایداری فلو در کمپرسورها می باشد. ناپایداری های آئرودینامیکی فلو می توانند کمپرسور را بطـور جدی آسیب رسانند و ناحیه عملکرد سیستم را محدود نمایند بنابراین بایستی برای اجتناب از آنهـا چـاره ای اندیشید.
ابتدا مدلهای استخراج شده برای سیستم های فشرده سازی محوری و گریز از مرکز را معرفی می نماییم، سپس به بررسی روش های مختلف ارائه شده تا کنون برای کنترل ناپایداری سرج در کمپرسورهای محوری و گریز از مرکز می پردازیم، نهایتا مقایسه روش های مختلف با یکدیگر و نتیجه گیری پایانی را می آوریـم و در انتها چند مدل تجاری کنترلرهای آنتی سرج را معرفی می نماییم.
 
(2-1  پیشینه تحقیق
مدل دینامیکی به دست آمده برای کمپرسور های محوری و سانتریفیوژ بر اسـاس مـدل دو حالتـه بـا پارامترهای lumped طبق مدل ارائه شده توسط گرایتزر می باشد [10]کـه مبنـای طراحـی کنترلرهـای آنتی سرج از گذشته تا کنون برای این کمپرسورها می باشد. در روشـهای قـدیمی کنتـرل سـرج تکنیـک مورد استفاده، اجتناب از سرج بود. در این روشها از ابزارهای مختلفـی بـرای دور نگـه داشـتن نقطـه کـار کمپرسور از ناحیه ای که در آن سرج رخ می دهد، استفاده می گردید. از نظر عملی خطـی بـه نـام خـط کنترل سرج در فاصله ای دورتر از خط سرج ترسیم می شود تا بدین وسیله یک حاشیه اجتنـاب از سـرج در منحنی مشخصه کمپرسور به دست آید. این روش ما را مطمئن می سازد که نقطه کـار سیـستم خـط سرج را قطع نمی کند و لذا پدیده سرج به وقوع نمی پیوندد. این روش ناحیه کاری کمپرسور را به ناحیـه ای که سیستم در وضعیت حلقه باز در آن ناحیه پایدار است، محدود کرده و لذا رانـدمان کـل سیـستم را محدود می کند.
 
روش های مبتنی بر کنترل فعـال سـرج، کـه ناپایـداریهایی را کـه منجـر بـه سـرج مـی شـوند حـذف نمایند، می توانند ناحیه عملکرد پایدار سیستم را به آنسوی خط سرج سیـستم گـسترش دهنـد و ناحیـه کاری پایدار سیستم را وسیعتر نمایند. براساس مدل خطی شـده سیـستم، اپـشتاین1 ، فـوکس ویلیـام2 و
 
گرایتزر ، روش کنترل فعال جهت حذف سرج ارائه داده اند. کنترلر فیدبک مثبت استاتیک خروجی توسط فرنک ویلمز[2] 3جهت کنترل سرج با محرك ولو تخلیه فلوی جرمی، مورد استفاده گردیـد کـه توانـست حدود 7 درصد در فلوی جرمی نقطه سرج بهبود ایجاد نماید. این روش

 بر اساس تکنیکهای جایابی قطـب با بهره گرفتن از مدل خطی شده گرایتزر با دو متغیر حالت بود که در آن از تغییرات سرعت کمپرسور و اثرات دما، صرف نظر شده بود.

• Epstein

• Ffowcs William

• Frank Willems

 
روش گام به عقب توسط گراودهال [1] جهت استخراج یک قانون کنترل سرج برای مـدل گرایتـزر بـا در نظر گرفتن اغتشاشات متغیر با زمان، مورد استفاده قرار گرفت.
 
مساله کنترل دوشاخگی1 در مقالات کنگ، گو، اسپارکس و بندا[6] [14] 2براساس مـدل گرایتـزر مـورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است.
 
کنترل غیر خطی سرج در[4] برای کمپرسور محوری طراحـی گردیـده اسـت. کنتـرل فیـدبک اسـتاتیک خروجی در [7] برای کمپرسور محوری پیشنهاد گردیده است.
 
کنترل جدولبندی بهره با شناسایی LPV در [9] جهت دستیابی به ماکزیمم راندمان کمپرسـور و حـذف سرج و RS بکار رفته است.
 
در کلیه روش های معرفی شده در بالا فرض بر این است که مدل سیستم مشخص و معلوم می باشد یعنـی مشخصه های کمپرسور و ولو موجود می باشـند. بلانچینـی و گیاناتاسـیو3 در [15] حـالتی را کـه در آن مشخصه های تراتل ولو و کمپرسور و همچنین پارامتر گرایتزر نامشخص هستند، در نظر گرفته اند. آنهـا از یک روش ساده جهت کنترل سرج اسـتفاده نمودنـد کـه در آن ورودی کنتـرل موقعیـت تراتـل ولـو و خروجی اندازه گیری فشار کل در ورودی کمپرسور می باشد. برای این سیستم یک قانون کنترل تطبیقـی مقاوم گین بالا به نام ردیاب λ طراحی شده است .
(3-1 روش تحقیق
در این مجموعه ما پس از معرفی مدل دینامیکی متداول جهت طراحی و تحلیل سیستم های فـشرده سازی به معرفی روش های مختلف کنترل فعال پدیده سـرج در کمپرسـورهای محـوری و گریـز از مرکـز و نهایتا مقایسه این روشها با یکدیگر می پردازیم.
(1-3-1 معرفی بخشهای این مجموعه
در فصل دوم ابتدا اصول عملکرد کمپرسورهای محوری و گریز از مرکز را توضیح می دهـیم، سـپس بـه تعریف پدیده های سرج و Rotating Stall پرداخته و نحوه بوجود آمـدن آنهـا را بررسـی مـی کنـیم. در فصل سوم به بررسی مدلهای ریاضی مختلف بکار رفته در مقالات متعدد جهت مدل کـردن پدیـده هـای سرج و Rotating Stall پرداخته و آنگاه خود را آماده می کنیم تا در فصل چهارروش های مختلف کنتـرل این پدیده های آئرودینامیکی فلو را که طی سالهای مختلف پیشنهاد و بعضاً پیاده سازی شده اند، بررسـی نماییم. نتیجه گیری کلی مربوط به روش های معرفی شده در فصل چهاررا در فصل پنجم انجام می دهیم و نهایتا در پیوست این مجموعه برخی مدلهای تجاری کنترلرهای آنتی سرج که در صنعت بکار می روند را معرفی می نماییم.
(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)