Elaboration of a novel methodology for design of axial flow turbomachinery with consideration of three-dimensional flow, with application of simulation and experimental tools
Axiális átömlésű áramlástechnikai forgógépek korszerű tervezési módszerének kidolgozása a háromdimenziós áramlás figyelembevételével, szimulációs és kísérleti eszközök alkalmazásával
Title in English
Elaboration of a novel methodology for design of axial flow turbomachinery with consideration of three-dimensional flow, with application of simulation and experimental tools
Panel
Engineering, Metallurgy, Architecture and Transport Sciences
Department or equivalent
Department of Fluid Mechanics (Budapest University of Technology and Economics)
Participants
Koscsó, Gábor Régert, Tamás Tajti, Ákos Vad, János
Starting date
2003-01-01
Closing date
2005-12-31
Funding (in million HUF)
8.194
FTE (full time equivalent)
0.00
state
closed project
Final report
Results in Hungarian
Az OTKA projekt keretében mérnöki támpontokat alapoztunk meg fokozott fajlagos teljesítményű – sugár mentén növekvő cirkulációra méretezett – axiális átömlésű forgógépek tervezése során a lapátnyilazás hatásainak figyelembevételére, hatásfokjavítás és széles leválásmentes üzemállapot-tartomány elérése érdekében. A támpontokat a lapátozásra jellemző, súrlódás által befolyásolt háromdimenziós áramlás jellegzetességeinek analitikus, numerikus áramlástani és kísérleti vizsgálata alapján fogalmaztuk meg. A támpontok alapján a lapátnyilazás hatásait is megbízhatóan figyelembe vevő, szisztematikus, numerikus áramlástani eszközökön alapuló lapát-optimalizáció valósítható meg.
Results in English
Within the framework of the OTKA project, engineering guidelines have been established for consideration of effects of blade sweep in design of axial flow turbomachines of high specific performance – obtained by means of spanwise increasing design blade circulation –, in order to improve the efficiency and to extend the stall-free operational range. The guidelines have been formulated on the basis of analytical, Computational Fluid Dynamics (CFD) and experimental studies on the features of three-dimensional viscous flow characterising the blades. Based on these guidelines, a systematic, CFD-aided blade optimisation methodology can be developed that takes the effects of blade sweep reliably into account.
Van den Braembussche R A; Vad J: Challenges in Optimisation of Axial Flow Turbomachinery Blades for 3D Flow, Including Sweep and Dihedral Effects, In: Vad J, Lajos T, Schilling R (ed.) Modeling Fluid Flow: State of the Art, Springer Verlag Heidelberg, 2004. pp. 99-103, 2004
Vad J; Kwedikha A R A; Jaberg H: Influence of Blade Sweep on the Energetic Behavior of Axial Flow Turbomachinery Rotors at Design Flow Rate, In: 2004 ASME TURBO EXPO, Vienna: 2004. ASME Paper GT2004-53544 (CD-ROM), 2004
Vad J; Lohász M M; Rábai G; Rácz N; Tajti Á; Vassatis A; Corsini A: A Synthetic Method for Judging the Validity of a CFD Tool Applied to Axial Flow Cascades, In: 6th European Conference on Turbomachinery Fluid Dynamics and Thermodynamics (ETC6), Lille: 2005. Paper No. 48, pp. 10-19, 2005
Vad J; Constandinides G; Peretti F; Gutermuth M; Régert T: Investigation on Combined Effects of Sweep and Spanwise Changing Design Circulation on Airfoil Aerodynamics, In: Conference on Modelling Fluid Flow (CMFF’03), Budapest: 2003. pp. 145-152, 2003
Vad J: Effects of Sweep and Spanwise Changing Circulation Applied to airfoils: A Case Study, J Computational Applied Mechanics 5: 383-400, 2004
Vad J; Kwedikha A R A; Rábai G: A lapátozás kerületi irányú előreferdítésének hatása sugár mentén növekvő cirkulációra tervezett axiális átömlésű járókerékben, GÉP 56: 39-47, 2005
Rábai, G; Vad J: Validation of a Computational Fluid Dynamics Method to Be Applied to Linear Cascades of Twisted-Swept Blades, Periodica Polytechnica, Mechanical Engineering Series, Vol. 49, No. 2, pp. 163-180., 2005
Vad J: Analytical Modeling of Radial Fluid Migration in the Boundary Layer of Axial Flow Turbomachinery Blades, Proc. 2006 ASME TURBO EXPO, Barcelona, Spain, ASME Paper GT2006-90523 (CD-ROM), 2006
Vad J; Kwedikha A R A; Kristóf G; Lohász M M; Rábai G; Watanabe K; Rácz N: Effects of Blade Skew in an Axial Flow Rotor of Controlled Vortex Design, In: 6th European Conference on Turbomachinery Fluid Dynamics and Thermodynamics (ETC6), Lille: 2005. Paper No. 49, pp. 46-55, 2005
Vad J; Koscsó G; Gutermuth M; Kasza Zs; Csörgő T: Reduction of Flow Generated Noise of Airfoils by Means of Acoustically Soft Coating, In: VSTech 2005, The First International Symposium on Advanced Technology of Vibration and Sound, Hiroshima: 2005. Paper No. 050606, pp. 29-34, 2005
Vad J; Kwedikha A R A: Experimental Investigation on an Axial Flow Wind Tunnel Fan by Means of On-Site Measurements, Proc. GÉPÉSZET’2006 Konferencia (Conference on Mechanical Engineering), Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, Hungary (CD-ROM), 2006
Rábai G; Vad J; Lohász M M: Systematic Optimization of the Inlet Flow Condition for an Axial Flow Blade Cascade, Proc. GÉPÉSZET’2006 Konferencia (Conference on Mechanical Engineering), Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, Hungary (CD-ROM), 2006
Nagy L; Vad J; Lohász M M: RANS Simulation of RAF6 Airfoil, Proc. GÉPÉSZET’2006 Konferencia (Conference on Mechanical Engineering), Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, Hungary (CD-ROM), 2006
Horváth Cs; Vad J: Development and Application of a Multi-Component Hot Wire Measuring System, Proc. GÉPÉSZET’2006 Konferencia (Conference on Mechanical Engineering), Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Budapest, Hungary (CD-ROM), 2006
