Integrated Duct Aerodynamics

Syfte och mål

Inom IDA har olika CFD-metoder för att analysera en integrerad kompressorkanal utvärderats. En av GKN konstruerad kompressorkanal har provats och resultaten har använts för validering inom IDA-projektet. En föreslagen metodik baserad på DDES för verifierande analys har föreslagits för vidare utveckling. Påverkan av variation i mängden avtappad luft på strömningen i kompressorkanalen har identifierats och risken för gränsskiktsavlösning i kanalen under operation vid delvarv har kunnat bedömas. Fördelarna med ett fullt ut integrerat designkoncept har inte kunnat bedömas.

Resultat och förväntade effekter

Chalmers har arbetat fram en metodik för numerisk analys av integrerade kompressorkanaler. DDES har föreslagits som en balanserad kompromiss mellan noggrannhet och hastighet. DDES har implementerats i koden G3D::FLOW och testkörts på delar av testriggen ENYA på GKN. DDES-analys med G3D::FLOW tar idag för lång tid för att konkurrera med RANS (state-of-the-art). Risken för gränsskiktsavlösning i kanalen under operation med hög luftavtappning har kunnat bedömas utifrån RANS-resultat.

Upplägg och genomförande

Det planerade samarbetet med Loughborough University kring test för validering av CFD-metoder blev inte av under IDA-projektet. Istället nyttjas framgångsrikt testdata från GKN-riggen ENYA. Under 2017 sökte och beviljades Chalmers och Loughborough ett gemensamt CfP-projekt (Call for Proposals) inom Clean Sky 2 WP6 för arbete kring integrerade kompressorkanaler med luftavtappning. Utvecklingen av DDES-modellen i G3D::FLOW tog längre tid än planerat och de långa analystiderna gjorde att målet att utvärdera en komplett integrerad kompressorkanal med DDES inte uppnåddes.