Karışık akışlı turbomakinelerle ilgili literatürün gözden geçirilmesi, mühendislerin 'karışık akışlı turbomakine' terimini kullanma şekillerinde şaşırtıcı bir değişiklik olduğunu ortaya koyuyor. Özellikle terimin iki temel anlayışı öne çıkmaktadır. İlk anlayışa göre 'karma akış', eksenel ve radyal akış yönlerinin tek bir diyagonal akışta birleşmesini ifade eder ve bazılarının adlandırdığı şekilde sonuçlanır. diyagonal turbomakineler. İkinci anlayışta 'karışık akış', akışın bazılarında eksenel, bazılarında ise radyal olduğu farklı elemanların kombinasyonunu ifade eder. Bu tür makinelere bazen denir eksenel-radyal kombine turbomakine.

Çapraz turbomakineler, eksenel ve radyal arasında bir akış açısı kullanır ve radyal makinelerin yalnızca çeşitleri olarak kabul edilebilir. Çapraz akış açısı, bu makinelerin hem eksenel hem de radyal akışlardan bazı avantajlardan yararlanmasını sağlar. Buna karşılık, eksenel-radyal kombine turbomakineler hem eksenel hem de merkezkaç tasarımların stratejik bir entegrasyonunu temsil eder.

Terimin muğlak kullanımının ışığında, karma akışlı bir turbomakineyi gerçekten neyin tanımladığı merak edilebilir. Akış yönlerinin yakınsaması mı, farklı makine türlerinin stratejik olarak harmanlanması mı, yoksa tasarım öğelerinin birleşimi mi?

Çapraz turbomakineler, akışlarının 0 ila 90 derece arasında değişen meridyen çıkış açısıyla karakterize edilir. Bu geometri, çıkışın ortalama yarıçapı girişinkinden daha büyük olacak şekilde akışın eksenel bir yöne daha yakın çıkmasını sağlar. Karışık akışlı kompresörlerde bu tasarım, kısıtlı bir kesit alanında daha yüksek verimlilik sağlar. Bu avantajlı kurulum, aşağıdaki gibi çeşitli uygulamalardaki kritik bir ihtiyacı karşılar: insansız hava araçları (İHA'lar), gaz türbinlerinin entegrasyonunun, sınırlı mekansal kısıtlamalar dahilinde üstün performansın yanı sıra yüksek bir itme-ağırlık oranı gerektirdiği durumlarda.

Bu arada, karışık akışlı türbinlerde radyal ve eksenel türbin elemanlarının birleştirilmesinin kendi yararları vardır. Eksenel-radyal kombine türbinler, akış yolu eğriliğini en aza indirerek ve ikincil akışı azaltarak performansı optimize edebilir. Bu hibrit tasarım, kanat girişinde değişken bir koni açısı içererek radyal bütünlüğü korurken sıfır olmayan bir kanat açısına olanak sağlar. Girişteki ileri doğru süpürme yalnızca performansı arttırmakla kalmaz, aynı zamanda türbin verimliliği ve güvenilirliğinde çok önemli bir faktör olan yapısal stabiliteyi de sağlar. Radyal türbinlerle karşılaştırıldığında, eksenel-radyal kombine türbinler tasarım ve işletmede doğal bir esnekliğe sahiptir ve bu da onları verimliliğin, uyarlanabilirliğin ve güvenilirliğin çok önemli olduğu çeşitli endüstriyel uygulamalarda ideal bir seçim olarak konumlandırır.

Bu kombinasyon özellikle eksenel ve santrifüj kompresörlerin entegrasyonunun genel verimliliği ve performansı artırmada önemli bir rol oynadığı gaz türbinli motorlarda kullanılır. Kombinasyon, eksenel akışlı kompresörün ön tarafta düşük basınçlı kompresör olarak konumlandırılmasını, santrifüj akışlı kompresörün ise arka tarafta yüksek basınçlı kompresör rolünü üstlenmesini içerir.

Santrifüj kompresörlerin son aşamaya yerleştirilmesi, bu aşamadaki azaltılmış gaz veya hava hacminden faydalanarak daha küçük bir kompresör boyutuna ve daha büyük ön alanlarla ilgili zorlukların azaltılmasına olanak tanır. Ek olarak, durma olmadan kütle akış hızlarının geniş çalışma aralığı, santrifüj kompresörlerin son sıkıştırma aşamalarında karşılaşılan azaltılmış hacmi idare etme konusunda usta olmasını sağlar.

Buna karşılık, radyal-eksenel kombine türbinler, eksenel-santrifüjlü kompresörlere göre ters düzenlemeyi kullanır. Bu türbinlerde akış ilk olarak radyal kısma girer ve radyal türbinlerin değişken aralık kapasitesinden yararlanılır. Akış daha sonra genleşmeden sonra eksenel kısma yönlendirilir ve eksenel türbinlere özgü yüksek akış hızı kapasitesinden yararlanılır. Bu düzenleme, hem radyal hem de eksenel türbin özelliklerinin kullanımını optimize ederek geniş bir akış koşulları yelpazesinde verimli enerji çıkarılmasına ve kullanılmasına olanak tanır.

Özetlemek gerekirse, hem diyagonal hem de eksenel-radyal kombine turbomakinelerin 'karışık akışlı turbomakine' şemsiye terimi altında sınıflandırılması önemli bir değere sahiptir. Çapraz türbomakineler durumunda, 'karışım' terimi, tamamen eksenel ve radyal yönler arasında kalan akış özelliklerini doğrudan yansıtır. Bu ara akış yolu, iki farklı akış modelinin karıştırılmasının özünü temsil eder ve hem eksenel hem de radyal akış avantajlarının verimli bir şekilde kullanılmasına yol açar.

Benzer şekilde, eksenel-radyal kombine turbomakinelerde, "karışık akış" terimi eksenel ve radyal makinelerin entegrasyonuyla yankılanır. Kombine geometri, mühendislerin gaz türbinli motorlardaki hem eksenel hem de santrifüj kompresörlerin gücünden yararlanmasına ve böylece optimize edilmiş performans ve verimliliğe ulaşmalarına olanak tanır. Buradaki "karışım" terimi, bu iki farklı makine tipinin stratejik birleşiminin altını çizerek, bireysel avantajlarının birleşik, sinerjik bir sistem içinde kullanılmasına olanak tanıyor.

Bu düşüncelerin ışığında bir soru sormak istiyoruz: Karışık akışlı turbomakineler sizin için ne anlama geliyor? Bunlar, akış yönlerinin yakınlaşmasının, farklı makine türlerinin birleştirilmesinin veya belki de çeşitli tasarım ve operasyonel unsurların incelikli bir şekilde harmanlanmasının göstergesi midir? Görüşleriniz takdir ediliyor ve yorumlarınızı okumayı sabırsızlıkla bekliyoruz!

Referanslar:

[1] https://www.softinway.com/wp-content/uploads/2020/09/Flow-Studies-in-a-Mixed-Flow-Compressor-Stage.pdf
[2] Rajakumar, D. ve Ramamurthy, Surender ve Govardhan, Mukka. (2014). Karışık akışlı kompresör performansında uç açıklığının etkileri üzerine deneysel araştırmalar: https://doi.org/10.1177/0954410014541102
[3] https://aviation_dictionary.en-academic.com/786/axial-centrifugal_compressor

• SEO Destekli İçerik ve Halkla İlişkiler Dağıtımı. Bugün Gücünüzü Artırın.
• PlatoData.Network Dikey Üretken Yapay Zeka. Kendine güç ver. Buradan Erişin.
• PlatoAiStream. Web3 Zekası. Bilgi Genişletildi. Buradan Erişin.
• PlatoESG. karbon, temiz teknoloji, Enerji, Çevre, Güneş, Atık Yönetimi. Buradan Erişin.
• PlatoSağlık. Biyoteknoloji ve Klinik Araştırmalar Zekası. Buradan Erişin.
• Kaynak: https://blog.softinway.com/what-exactly-is-a-mixed-flow-turbomachine/