Casing Treatment for Desensitization of Compressor Performance and Stability to Tip Clearance
Notice bibliographique
Résumé
This paper presents the development of a novel casing treatment to reduce compressor performance and stall margin sensitivities to tip clearance increase. A linked research project on blade design strategies for desensitization had discovered two flow features that reduce sensitivity to tip clearance, namely increased incoming meridional momentum in the rotor tip region and reduction/elimination of double tip leakage flow. Double tip leakage flow is the flow that exits one tip clearance and enters the tip clearance of the circumferentially adjacent blade instead of convecting downstream out of the blade passage. A new and practical casing treatment was developed and analyzed through Reynolds-averaged Navier–Stokes (RANS) computational fluid dynamics (CFD) simulations to decrease double tip leakage and reduce or even eliminate performance and stall margin sensitivity to tip clearance size. The casing treatment design consists of sawtooth-shaped circumferential indentations placed on the shroud over the rotor with a depth on the order of the tip clearance size. A detailed analysis of the flow field allowed for the elucidation of the flow mechanism associated with this casing treatment. A computational parametric study gave preliminary design rules for minimizing both performance/stall margin sensitivity to tip clearance and nominal performance loss. An improved casing indentation design was produced for which CFD simulations showed a complete desensitization of pressure ratio and stall margin while reducing efficiency sensitivity significantly for the tip clearance range studied with only a very small penalty in nominal pressure ratio. Further simulations showed that this casing treatment can be combined with desensitizing blade design strategies to further reduce tip sensitivity and reduce/eliminate/reverse nominal performance penalty. Lastly, preliminary CFD simulations on an axial compressor stage indicate that this shallow indentations' casing treatment strategy remains effective in a stage environment.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».