روش های کنترل جریان

منتشرشده توسط صادق صالحی در تاریخ

روش های کنترل جریان

جدایش جریان پديده‌هاي نامطلوبي است که مي‌توانند بارهاي مکانيکي و احتمالا حرارتي وارد کرده و حتي موجب صدمات سازه‌اي گردد. اين ناپايداري‌ آيروديناميکي، باعث کاهش عملکرد دم قائم می‌شود. با کار کردن در شرایط دور از جدایش مي‌توان از برخورد با اين ناپايداري‌‌ها امتناع کرد. از سوي ديگر، به جهت عملکرد بهتر و ایجاد ممان مورد نیاز در شرایط خاص توسط دم قائم، می‌بایست ظرفیت ایجاد آن را به لحاظ آیرودینامیکی و سازه‌ای وجود داشته باشد. به عبارت دیگر کار کردن در حالت زاویه نصب بودن دم قائم از يک طرف به واسطه ناپايداري‌هاي موجود خطرناک و از طرف ديگر به واسطه ایجاد ممان بالاتر مفيد است. براي غلبه بر اين مشکل سه روش مختلف وجود دارد؛
  • پرهیز از جدایش جریان (Stall avoidance)
  • تشخیص شروع جدایش جریان (Stall detection and avoidance)
  • افزایش محدوده عملکردی بدون جدایش کامل (Stall critical degree approach)
  • پرهیز از جدایش جریان
  اين تکنيک به مدت زيادي در صنعت و سيستم‌هاي تجاري شناخته شده و مورد استفاده قرار مي‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌گيرد. در اين روش سيستم کنترلي به دم قائم اجازه نمي‌دهد که در زوایای نصب بالا کار کند. بدين منظور مي‌بايست يک حاشيه امن براي اين محدوده در نظر گرفته شود.
  • تشخیص شروع جدایش جریان
در اين روش شروع ناپايداري‌ها در ابتدا تشخيص داده مي‌شود. موفق‌ترين روش‌ها براي تشخيص شروع استال بر اساس مانيتورينگ تغييرات فشار و دما يا پارامتر‌هاي ديگر مي‌باشد (نظير مشتقات زمان و فرکانس‌هاي نوساني در ورودي و خروجي سطح دم قائم). اين اندازه‌گيري‌ها با مقادير مورد انتظار در شرايط واماندگی مقايسه شده و در حافظه ذخيره مي‌شود. زماني که احتمال رخداد جدایش تشخيص داده مي‌شود اقدامات اصلاحي نظير تزریق جريان هوا[1] اعمال مي‌شود. مزيت‌هاي اين روش اين است که لازم نيست يک محدوده امنيت بالا تعريف شود و دم قائم مي‌تواند تا حدودی دچار جدایش جریان شده و کار کند. از اشکالات اين روش مي‌توان نياز به نيروي کنترل بزرگ در يک سيستم کنترل با عملکرد خيلي سريع که مانع از رشد ناپايداري‌ها تا واماندگی کامل شود را ذکر کرد. ضعف ديگر اين روش اين است که به شدت وابسته به دم قائمی است که کنترل مي‌شود دارد چرا که دم‌های قائم مختلف رفتارهاي مختلفي در طول شروع واماندگی از خود نشان مي‌دهند.
  • افزایش محدوده عملکردی بدون جدایش کامل
روش سوم عملکرد بدون جدایش است. اين روش به دو کلاس مختلف تقسيم مي‌شود: روش کنترل فعال[2] و روش کنترل غير فعال[3]. در روش کنترل غیر فعال تنها می‌توان با نصب افزونه‌های همچون سیم نازک[4] جدایش جریان را به تاخیر انداخت و در روش کنترل فعال می‌توان بازه عملکردی دم قائم را به تمام شرایط گسترش داد. در ادامه توضیحات بیشتری در مورد کنترل فعال ارائه شده است.

 [1] Air Bleeding [2] Active surge/stall control [3] Passive surge/stall control[4] Tripwire


0 دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *