Flow field simulation inside the centrifugal compressor of a small turbojetFlow field simulation inside the centrifugal compressor of a small turbojetΠροσομοίωση του πεδίου ροής εντός συμπιεστή ακτινικής ροής μικρού στροβιλοαντιδραστήρα Μεταπτυχιακή Διατριβή Master Thesis 2022-02-152021enIn this work the flow field simulation inside the centrifugal compressor of a Micro Jet Engine (AMT Olympus) is described in detail. Firstly, the components of the corresponding compressor were measured, using a MITUTOYO Coordinate Measuring Machine (CMM), and then accurate digital models of the corresponding parts were produced, using the Computer Aided Design (CAD) software SolidWorks. The corresponding digital models were subsequently used to define the flow domain upstream, inside, and downstream the centrifugal compressor, taking into account the stationary and rotating parts, accordingly. A hybrid unstructured computational mesh was produced inside the stationary and rotating sub-domains, using the Beta CAE ANSA mesh generation software. The steady-state simulation of the corresponding flow filed was accomplished using the ANSYS CFX Computational Fluid Dynamics (CFD) solver, utilizing the Shear Stress Transport (SST) two-equation turbulence model. Specific attention was payed so that the inlet far-field boundary conditions and the outlet boundary conditions to be applied in adequate distances from the compressor. The simulation results revealed the details of the flow filed inside the centrifugal compressor, which will be used as a reference for a subsequent optimization of its geometry.Στα πλαίσια της παρούσας Μεταπτυχιακής Διατριβής, αρχικά θα πραγματοποιηθεί κατασκευή του ψηφιακού μοντέλου του συμπιεστή (compressor) ενός μικρού στροβιλοαντιδραστήρα (turbojet), ο οποίος χρησιμοποιείται για την πρόωση μικρών μη-επανδρωμένων αεροσκαφών (UAVs) υψηλών επιδόσεων. Ο συμπιεστής περιλαμβάνει το τμήμα εισόδου (inlet), την πτερωτή (impeller), το πρόσθιο και οπίσθιο κέλυφος (front and rear casing) και την άτρακτο (shaft). Στο κέλυφος βρίσκονται ενσωματωμένα και τα σταθερά πτερύγια του διαχύτη (diffuser). Από τα εν λόγω ψηφιακά μοντέλα θα παραχθούν τα αντίστοιχα μοντέλα του χωρίου ροής (flow domain), εντός του οποίου θα πραγματοποιηθεί η προσομοίωση της ροής του αέρα. Η προσομοίωση θα γίνει με τη χρήση του εμπορικού λογισμικού ANSYS CFX. Το χωρίο ροής εντός της πτερωτής θα είναι περιστρεφόμενο, ενώ τα υπόλοιπα θα είναι ακίνητα. Θα δημιουργηθεί το κατάλληλο υπολογιστικό πλέγμα για την διακριτοποίηση των εξισώσεων της ροής. Στη συνέχεια θα οριστούν οι κατάλληλες οριακές συνθήκες (εισόδου, εξόδου, στερεού τοιχώματος, ταχύτητα περιστροφής, διεπιφάνειες μεταξύ των σταθερών και περιστρεφόμενου τμήματος), καθώς και το μοντέλο επίλυσης (εξισώσεις RANS συμπιεστού συνεκτικού ρευστού, μοντέλο τύρβης SST, μόνιμο πεδίο ροής). Μετά την προσομοίωση θα πραγματοποιηθεί επεξεργασία των αποτελεσμάτων, ώστε να φανούν τα προβλήματα της σχεδίασης και να προταθούν βελτιώσεις για την αύξηση της απόδοσης του εν λόγω συμπιεστή.Μεταπτυχιακή διατριβή που υλοποιήθηκε στα πλαίσια του ΠΜΣ-Συστήματα Παραγωγήςhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/ School of Production Engineering and Management,Technical University of Crete,ChaniaKastrisios_Konstantinos_MSc_2021.pdfChania [Greece]Library of TUC2022-02-14application/pdf11.3 MBfree Kastrisios Konstantinos Καστρισιος Κωνσταντινος Nikolos Ioannis Νικολος Ιωαννης Delis Anargyros Δελης Αναργυρος Arampatzis Georgios Αραμπατζης Γεωργιος Technical University of Crete Computational Fluid Dynamics Micro Jet Engine Flow simulation Centrifugal compressor