ملاحظات حول تذبذب الدوران في ضاغط عالي السرعة - الجزء الثاني: دراسة عددية

في هذا البحث المكون من جزئين، يتم دراسة ظاهرة تذبذب الدوران على جزء من الامتداد. الهدف هو تحسين الفهم للفيزياء التي يحدث بها تذبذب الدوران المستقر والمستمر داخل ضواغط التدفق المحوري عالية السرعة. تم دراسة هذه الظاهرة تجريبيًا (الجزء الأول) وعدديًا (الجزء الثاني). يتم الآن استكشاف الملاحظات التجريبية التي تم الإبلاغ عنها في الجزء الأول من خلال استخدام محاكاة نافير-ستوكس الموحدة غير الثابتة ثلاثية الأبعاد (RANS). الهدف هو التحقق من صحة النموذج الحسابي وأيضًا، حيثما أمكن، استكشاف بعض الجوانب الفيزيائية للظواهر. تُعرض المحاكاة غير الثابتة، التي أُجريت عند سرعة ثابتة مع ثلاثة صفوف من ريش الثبات المتغيرة تم ضبطها عمداً لتقابل المراحل الأمامية وتثير التذبذب. تم تحديد عائلتين من تذبذب الدوران بواسطة النموذج، تتماشى مع الملاحظات التجريبية من الجزء الأول. العائلة الأولى من تذبذب الدوران تنشأ من الانفصال عند زوايا المحور التي تتطور على ريش الثبات في المرحلة 1. تتجمع هذه تدريجيًا في نمط تذبذب دوران متعدد الخلايا محصور في منطقة المحور من الثبات ومروحة المرحلة التالية. العائلة الثانية تنشأ من مناطق الانسداد المرتبطة بتدفق الفجوة الأمامية عبر شفرات المروحة في المرحلة 1. تتجمع هذه أيضًا في نمط تذبذب دوران متعدد الخلايا ذو مقياس طول أقصر محصور في منطقة حافة الشفرة الرائدة. ثم يتم استكشاف بعض خصائص كل من هذين النمطين حيث يتم تباين ريش الثبات المتغيرة (VSVs) بشكل أكبر، مما يدفع كل منطقة إلى التذبذب بشكل أعمق. تُظهر التوقعات العددية تطابقًا موثوقًا مع النتائج التجريبية للجزء الأول. وهذا يشير إلى أن نهج نمذجة RANS كافٍ لالتقاط بعض الجوانب الهامة لسلوك تذبذب الدوران على جزء من الامتداد.