ATTACHED OPERATOR-BASED METHODS FOR STABILITY ANALYSIS AND CONTROL OF NON-STATIONARY CURRENTS IN AXIAL COMPRESSORS (Q3141364)
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Project Q3141364 in Spain
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | ATTACHED OPERATOR-BASED METHODS FOR STABILITY ANALYSIS AND CONTROL OF NON-STATIONARY CURRENTS IN AXIAL COMPRESSORS |
Project Q3141364 in Spain |
Statements
80,150.4 Euro
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100,188.0 Euro
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80.0 percent
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30 December 2016
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29 December 2020
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UNIVERSIDAD DE CADIZ
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36°29'40.92"N, 6°16'2.50"W
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11012
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POR MOTIVOS DE EFICIENCIA, LOS COMPRESORES AXIALES DE MOTORES AERONAUTICOS OPERAN TIPICAMENTE A ALTAS RELACIONES DE COMPRESION. SIN EMBARGO, A PARTIR DE UN CIERTO UMBRAL, ESTOS DISPOSITIVOS PRESENTAN NUMEROSAS INESTABILIDADES, TALES COMO LAS DENOMINADAS "SURGE" Y "ROTATING STALL", QUE COMPROMETEN SU INTEGRIDAD MECANICA. ACTUALMENTE, LA DESCRIPCION DE LOS PROCESOS FISICOS QUE PRODUCEN ESTAS INESTABILIDADES ES TODAVIA INCOMPLETA, ESPECIALMENTE EN EL CASO DE COMPRESORES DE ALTA VELOCIDAD. POR EJEMPLO, LA CONEXION ENTRE LOS DISTINTOS MECANISMOS DE INESTABILIDAD ES PARCIALMENTE DESCONOCIDA ASI COMO LO ES LA INFLUENCIA QUE LA GEOMETRIA DEL COMPRESOR TIENE EN LA APARICION DE ESTAS INESTABILIDADES (ALABES DE GUIA, PERFIL DE LOS ALABES, JUEGO DEL ROTOR, CARTER E INTERACCION ROTOR-ESTATOR). UNA MEJOR COMPRESION DE ESTOS ASPECTOS ES NECESARIA PARA MEJORAR LA EFICIENCIA DE ESTOS DISPOSITIVOS SIN PROVOCAR LA APARICION DE INESTABILIDADES._x000D_ _x000D_ EL PRESENTE PROYECTO DE INVESTIGACION TRATA ASPECTOS FUNDAMENTALES DE LOS MECANISMOS FISICOS QUE DESENCADENAN INESTABILIDADES EN COMPRESORES AXIALES ASI COMO SU CONTROL MEDIANTE TECNICAS TEORICAS Y NUMERICAS RECIENTES PARA EL ESTUDIO DE LA ESTABILIDAD Y SENSIBILIDAD ASI COMO OPTIMIZACION NUMERICA._x000D_ _x000D_ SE PERSIGUEN DOS OBJETIVOS EN ESTE PROYECTO. EL PRIMERO ES EL DE DESARROLLAR Y VALIDAR HERRAMIENTAS COMPUTACIONALES EFICIENTES PARA LA REALIZACION DE ESTUDIOS DE ESTABILIDAD Y SENSIBILIDAD GLOBAL ASI COMO LA OPTIMIZACION AERODINAMICA DE FLUJOS NO ESTACIONARIOS EN TURBOMAQUINAS. EL SEGUNDO OBJETIVO ES EL DE MEJORAR EL CONOCIMIENTO ACTUAL DE LAS INESTABILIDADES EN COMPRESORES Y SU CONTROL CONSIDERANDO PARA ELLO UNA JERARQUIA DE MODELOS FISICOS DE COMPLEJIDAD CRECIENTE QUE PRESENTAN ESTE TIPO DE INESTABILIDADES: UNA CASCADA DE ROTOR ASI COMO UNA ETAPA DE ROTOR-ESTATOR CONSISTENTE EN UN NUMERO ARBITRARIO DE ALABES, INCLUYENDO MODELOS REALISTAS PARA LA ADMISION Y LA DESCARGA. UTILIZANDO CODIGOS NUMERICOS ESPECIFICAMENTE DISEÑADOS PARA ESTA TAREA, NOS CENTRAREMOS EN LOS DETALLES DE LOS FENOMENOS FISICOS QUE TENDRAN LUGAR A NIVEL DEL ALABE ASI COMO LOS RESULTANTES DE LA INTERACCION CON ALABES COLINDANTES. SE ESPERA QUE ESTOS ESTUDIOS MEJOREN EL CONOCIMIENTO ACTUAL DE ESTAS INESTABILIDADES Y SU SENSIBILIDAD A LA MANIPULACION DE LA CORRIENTE, COMO POR EJEMPLO UTILIZANDO ACTUADORES O CAMBIOS EN LA GEOMETRIA. LA INFORMACION OBTENIDA EN ESTOS ESTUDIOS SERA INCORPORADA EN PROBLEMAS DE OPTIMIZACION NUMERICA, BASADOS EN EL OPERADOR ADJUNTO, ORIENTADOS A LA MEJORA DEL MARGEN DE ESTABILIDAD EN COMPRESORES AXIALES. (Spanish)
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FOR EFFICIENCY REASONS, AXIAL COMPRESSORS OF AERONAUTICAL ENGINES TYPICALLY OPERATE AT HIGH COMPRESSION RATIOS. HOWEVER, FROM A CERTAIN THRESHOLD, THESE DEVICES PRESENT NUMEROUS INSTABILITY, SUCH AS THE SO-CALLED “SURGE” AND “ROTATING STALL”, WHICH COMPROMISE THEIR MECHANICAL INTEGRITY. CURRENTLY, THE DESCRIPTION OF THE PHYSICAL PROCESSES THAT PRODUCE THESE INSTABILITY IS STILL INCOMPLETE, ESPECIALLY IN THE CASE OF HIGH-SPEED COMPRESSORS. FOR EXAMPLE, THE CONNECTION BETWEEN THE VARIOUS MECHANISMS OF INSTABILITY IS PARTIALLY UNKNOWN AS IS THE INFLUENCE THAT THE COMPRESSOR GEOMETRIA HAS ON THE APPEARANCE OF THESE INSTABILITY (GUIDE WINGS, PROFILE OF THE BLADES, ROTOR GAME, CARTER AND ROTOR-STATOR INTERACTION). Better COMPRETION OF THESE ASPECTS IS NEED TO IMPROVE THE EFFECTION OF THESE DISPOSITIVES WITHOUT PROVIDED THE APARICTION OF INESTABILITIES._x000D_ _x000D_ The present PROJECT OF PROJECT FOR FUNDAMENTAL ASPECTS OF THE PHISIC MECHANISMES INFORMATION instability IN Axial COMPRESSOURS AS YOUR CONTROL MEDIANT TECHNICAL AND RECIENT TECHNICAL AND RECIENTS FOR THE STUDY OF STABILITY AND SENSIBILITY ASSISTANCE AS NUMMERICAL OPTIMISATION._x000D_ _x000D_ PERSIGUED TWO OBJECTIVES IN THIS PROJECT. THE FIRST IS TO DEVELOP AND VALIDATE EFFICIENT COMPUTATIONAL TOOLS FOR CONDUCTING STABILITY AND GLOBAL SENSITIVITY STUDIES AS WELL AS THE AERODYNAMIC OPTIMISATION OF NON-STATIONARY FLOWS IN TURBOMAQUINAS. THE SECOND OBJECTIVE IS TO IMPROVE THE CURRENT KNOWLEDGE OF INSTABILITY IN COMPRESSORS AND THEIR CONTROL BY CONSIDERING FOR THIS PURPOSE A HIERARCHY OF PHYSICAL MODELS OF INCREASING COMPLEXITY THAT PRESENT THIS TYPE OF INSTABILITY: A ROTOR CASCADE AS WELL AS A ROTOR-STATOR STAGE CONSISTING OF AN ARBITRARY NUMBER OF BLADES, INCLUDING REALISTIC MODELS FOR ADMISSION AND DISCHARGE. USING NUMERIC CODES SPECIFICALLY DESIGNED FOR THIS TASK, WE WILL FOCUS ON THE DETAILS OF THE PHYSICAL PHENOMENA THAT WILL TAKE PLACE AT THE LEVEL OF THE ALABE AS WELL AS THOSE RESULTING FROM INTERACTION WITH ADJACENT WINGS. THESE STUDIES ARE EXPECTED TO IMPROVE THE CURRENT KNOWLEDGE OF THESE INSTABILITYS AND THEIR SENSITIVITY TO CURRENT MANIPULATION, SUCH AS USING ACTUATORS OR CHANGES IN GEOMETRIA. THE INFORMATION OBTAINED IN THESE STUDIES WILL BE INCORPORATED IN PROBLEMS OF NUMERIC OPTIMISATION, BASED ON THE ASSISTANT OPERATOR, ORIENTED TO THE IMPROVEMENT OF THE STABILITY MARGIN IN AXIAL COMPRESSORS. (English)
12 October 2021
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POUR DES RAISONS D’EFFICACITÉ, LES COMPRESSEURS AXIAUX DES MOTEURS AÉRONAUTIQUES FONCTIONNENT GÉNÉRALEMENT À DES TAUX DE COMPRESSION ÉLEVÉS. CEPENDANT, À PARTIR D’UN CERTAIN SEUIL, CES DISPOSITIFS PRÉSENTENT DE NOMBREUSES INSTABILITÉS, TELLES QUE LA SOI-DISANT «DÉLUGE» ET «DÉCROCHAGE ROTATIF», CE QUI COMPROMET LEUR INTÉGRITÉ MÉCANIQUE. ACTUELLEMENT, LA DESCRIPTION DES PROCESSUS PHYSIQUES QUI PRODUISENT CETTE INSTABILITÉ EST ENCORE INCOMPLÈTE, EN PARTICULIER DANS LE CAS DES COMPRESSEURS À GRANDE VITESSE. PAR EXEMPLE, LE LIEN ENTRE LES DIFFÉRENTS MÉCANISMES D’INSTABILITÉ EST PARTIELLEMENT INCONNU, DE MÊME QUE L’INFLUENCE QUE LES GÉOMÉTRES DU COMPRESSEUR ONT SUR L’APPARITION DE CETTE INSTABILITÉ (AILES DE GUIDAGE, PROFIL DES PALES, JEU ROTOR, CARTER ET INTERACTION ROTOR-STATOR). Une meilleure compréhension des ASPECTS est nécessaire pour améliorer l’effet de ces dispositifs SANS PROJET D’APPLICATION DES INESTABILITÉS._x000D_ _x000D_ _x000D_ Le présent PROJET DE PROJET POUR LES ASPECTS FONDAMENTAUX DES MÉcanismes phisiques INFORMATION L’instabilité DANS LES COMPRESSOURS Axiaux Comme votre intermédiaire de contrôle TECHNIQUES Scientifiques ET RECIENTS POUR L’ÉTUDE DE L’ASSISTANCE DE STABILITÉ ET DE SENSIBILITÉ Comme OPTIMISATION NUMÉRIQUE._x000D_ _x000D_ DEUX OBJECTIFS PERSIGUÉS DANS CE PROJET. LA PREMIÈRE CONSISTE À DÉVELOPPER ET À VALIDER DES OUTILS DE CALCUL EFFICACES POUR LA RÉALISATION D’ÉTUDES DE STABILITÉ ET DE SENSIBILITÉ GLOBALE AINSI QUE L’OPTIMISATION AÉRODYNAMIQUE DES FLUX NON STATIONNAIRES DANS TURBOMAQUINAS. LE DEUXIÈME OBJECTIF EST D’AMÉLIORER LES CONNAISSANCES ACTUELLES SUR L’INSTABILITÉ DES COMPRESSEURS ET LEUR CONTRÔLE EN CONSIDÉRANT À CET EFFET UNE HIÉRARCHIE DE MODÈLES PHYSIQUES DE COMPLEXITÉ CROISSANTE QUI PRÉSENTENT CE TYPE D’INSTABILITÉ: UNE CASCADE DE ROTOR AINSI QU’UN ÉTAGE ROTOR-STATOR COMPOSÉ D’UN NOMBRE ARBITRAIRE DE PALES, Y COMPRIS DES MODÈLES RÉALISTES D’ADMISSION ET DE DÉCHARGE. EN UTILISANT DES CODES NUMÉRIQUES SPÉCIALEMENT CONÇUS POUR CETTE TÂCHE, NOUS NOUS CONCENTRERONS SUR LES DÉTAILS DES PHÉNOMÈNES PHYSIQUES QUI SE DÉROULERONT AU NIVEAU DES ALABE AINSI QUE CEUX RÉSULTANT DE L’INTERACTION AVEC LES AILES ADJACENTES. CES ÉTUDES DEVRAIENT AMÉLIORER LES CONNAISSANCES ACTUELLES DE CES INSTABILITÉS ET LEUR SENSIBILITÉ À LA MANIPULATION ACTUELLE, PAR EXEMPLE EN UTILISANT DES ACTIONNEURS OU EN MODIFIANT LES GÉOMÉTRES. LES INFORMATIONS OBTENUES DANS CES ÉTUDES SERONT INTÉGRÉES AUX PROBLÈMES D’OPTIMISATION NUMÉRIQUE, BASÉS SUR L’OPÉRATEUR ASSISTANT, ORIENTÉS VERS L’AMÉLIORATION DE LA MARGE DE STABILITÉ DANS LES COMPRESSEURS AXIAUX. (French)
2 December 2021
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AUS EFFIZIENZGRÜNDEN ARBEITEN AXIALKOMPRESSOREN VON LUFTFAHRTMOTOREN IN DER REGEL BEI HOHEN KOMPRESSIONSVERHÄLTNISSEN. VON EINER BESTIMMTEN SCHWELLE AUS WEISEN DIESE GERÄTE JEDOCH ZAHLREICHE INSTABILITÄTEN AUF, WIE ZUM BEISPIEL DIE SOGENANNTE „ÜBERSPANNUNG“ UND „ROTIERENDE STALL“, DIE IHRE MECHANISCHE UNVERSEHRTHEIT BEEINTRÄCHTIGEN. DERZEIT IST DIE BESCHREIBUNG DER PHYSIKALISCHEN PROZESSE, DIE DIESE INSTABILITÄT ERZEUGEN, NOCH UNVOLLSTÄNDIG, INSBESONDERE BEI HOCHGESCHWINDIGKEITSKOMPRESSOREN. ZUM BEISPIEL IST DIE VERBINDUNG ZWISCHEN DEN VERSCHIEDENEN MECHANISMEN DER INSTABILITÄT TEILWEISE UNBEKANNT, EBENSO WIE DER EINFLUSS, DEN DIE KOMPRESSORGEOMETRIA AUF DAS AUFTRETEN DIESER INSTABILITÄT HAT (FÜHRUNGSFLÜGEL, PROFIL DER KLINGEN, ROTORSPIEL, CARTER UND ROTOR-STATOR-INTERAKTION). Besseres Verständnis der ASPECTS ist nicht vorgesehen, um die Wirkung der Dispositiven über die APARICTION DER INESTABILITIEN._x000D_ _x000D_ _x000D_ Das vorliegende PROJEKT FÜR FUNDAMENTAL ASPECTS DER phisischen Mechanismen INFORMATIONEN IN Axial COMPRESSOURS wie IHR CONTROL mediant TECHNICAL und recient TECHNICAL UND RECIENTS FÜR DIE STUDIE DER STABILITÄT UND SENSIBILITÄTUNG als nummerische OPTIMISATION._x000D_ _x000D_ PERSIGUED TWO OBJECTIVES IN DAS PROJEKT. DIE ERSTE IST DIE ENTWICKLUNG UND VALIDIERUNG EFFIZIENTER RECHENWERKZEUGE FÜR DIE DURCHFÜHRUNG VON STABILITÄTS- UND GLOBALEN SENSITIVITÄTSSTUDIEN SOWIE DIE AERODYNAMISCHE OPTIMIERUNG NICHTSTATIONÄRER STRÖME IN TURBOMAQUINAS. DAS ZWEITE ZIEL BESTEHT DARIN, DAS DERZEITIGE WISSEN ÜBER INSTABILITÄT IN KOMPRESSOREN UND IHRE KONTROLLE ZU VERBESSERN, INDEM ZU DIESEM ZWECK EINE HIERARCHIE PHYSIKALISCHER MODELLE MIT ZUNEHMENDER KOMPLEXITÄT IN BETRACHT GEZOGEN WIRD, DIE DIESE ART VON INSTABILITÄT DARSTELLEN: EINE ROTORKASKADE SOWIE EINE ROTORSTATORSTUFE, DIE AUS EINER WILLKÜRLICHEN ANZAHL VON KLINGEN BESTEHT, EINSCHLIESSLICH REALISTISCHER MODELLE FÜR DIE AUFNAHME UND ENTLADUNG. MIT NUMERISCHEN CODES, DIE SPEZIELL FÜR DIESE AUFGABE ENTWICKELT WURDEN, KONZENTRIEREN WIR UNS AUF DIE DETAILS DER PHYSIKALISCHEN PHÄNOMENE, DIE AUF DER EBENE DER ALABE STATTFINDEN WERDEN, SOWIE AUF DIEJENIGEN, DIE SICH AUS DER INTERAKTION MIT BENACHBARTEN FLÜGELN ERGEBEN. DIESE STUDIEN SOLLEN DAS AKTUELLE WISSEN ÜBER DIESE INSTABILITYS UND IHRE EMPFINDLICHKEIT GEGENÜBER AKTUELLEN MANIPULATIONEN VERBESSERN, WIE Z. B. DIE VERWENDUNG VON AKTUATOREN ODER VERÄNDERUNGEN IN DER GEOMETRIA. DIE IN DIESEN STUDIEN GEWONNENEN INFORMATIONEN WERDEN IN PROBLEME DER NUMERISCHEN OPTIMIERUNG AUF DER GRUNDLAGE DES ASSISTENTENBETREIBERS EINFLIESSEN, DIE AUF DIE VERBESSERUNG DER STABILITÄTSMARGE IN AXIALKOMPRESSOREN AUSGERICHTET SIND. (German)
9 December 2021
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OM REDENEN VAN EFFICIËNTIE WERKEN AXIALE COMPRESSOREN VAN LUCHTVAARTMOTOREN DOORGAANS BIJ HOGE COMPRESSIEVERHOUDINGEN. VANAF EEN BEPAALDE DREMPEL VERTONEN DEZE APPARATEN ECHTER TAL VAN INSTABILITEIT, ZOALS DE ZOGENAAMDE „SURGE” EN „ROTATING STALL”, DIE HUN MECHANISCHE INTEGRITEIT IN GEVAAR BRENGEN. MOMENTEEL IS DE BESCHRIJVING VAN DE FYSISCHE PROCESSEN DIE DEZE INSTABILITEIT VEROORZAKEN NOG STEEDS ONVOLLEDIG, VOORAL IN HET GEVAL VAN HIGH-SPEED COMPRESSOREN. BIJVOORBEELD, DE VERBINDING TUSSEN DE VERSCHILLENDE MECHANISMEN VAN INSTABILITEIT IS DEELS ONBEKEND, EVENALS DE INVLOED DIE DE COMPRESSOR GEOMETRIA HEEFT OP HET UITERLIJK VAN DEZE INSTABILITEIT (GELEIDINGSVLEUGELS, PROFIEL VAN DE BLADEN, ROTORSPEL, CARTER EN ROTOR-STATOR INTERACTIE). Een beter begrip van deze ASPECTEN is bedoeld om het effect van deze dispositieven te bevorderen zonder de toepassing van INESTABILITEITEN._x000D_ _x000D_ het huidige PROJECT VAN PROJECT VOOR FUNDAMENTALE ASPECTEN VAN DE Phisic-mechanismen INFORMATIE INFORMATIE IN Axiale COMPRESSOURS als uw bedrijf bemiddelde technologie en wetenschappelijke TECHNICALE EN RECIENTS VOOR DE STUDIE VAN STABILITEIT EN SENSIBILITEIT ALS nummerical OPTIMISATION._x000D_ _x000D_ PERSIGUED TWEE OBJECTIVES IN DEZE PROJECT. DE EERSTE IS HET ONTWIKKELEN EN VALIDEREN VAN EFFICIËNTE REKENINSTRUMENTEN VOOR HET UITVOEREN VAN STABILITEITS- EN GLOBALE GEVOELIGHEIDSSTUDIES, ALSMEDE VOOR DE AERODYNAMISCHE OPTIMALISATIE VAN NIET-STATIONAIRE STROMEN IN TURBOMAQUINAS. DE TWEEDE DOELSTELLING IS HET VERBETEREN VAN DE HUIDIGE KENNIS VAN DE INSTABILITEIT IN COMPRESSOREN EN HUN CONTROLE DOOR HIERVOOR EEN HIËRARCHIE VAN FYSIEKE MODELLEN VAN TOENEMENDE COMPLEXITEIT TE OVERWEGEN DIE DIT SOORT INSTABILITEIT VERTONEN: EEN ROTOR CASCADE EN EEN ROTOR-STATOR FASE BESTAANDE UIT EEN WILLEKEURIG AANTAL BLADEN, INCLUSIEF REALISTISCHE MODELLEN VOOR TOELATING EN ONTLADING. MET BEHULP VAN NUMERIEKE CODES DIE SPECIAAL VOOR DEZE TAAK ZIJN ONTWORPEN, ZULLEN WE ONS RICHTEN OP DE DETAILS VAN DE FYSISCHE VERSCHIJNSELEN DIE ZULLEN PLAATSVINDEN OP HET NIVEAU VAN DE ALABE EN DIE VOORTVLOEIEN UIT INTERACTIE MET AANGRENZENDE VLEUGELS. DEZE STUDIES ZULLEN NAAR VERWACHTING DE HUIDIGE KENNIS VAN DEZE INSTABILITYS EN HUN GEVOELIGHEID VOOR HUIDIGE MANIPULATIE VERBETEREN, ZOALS HET GEBRUIK VAN ACTUATOREN OF VERANDERINGEN IN GEOMETRIA. DE IN DEZE STUDIES VERKREGEN INFORMATIE ZAL WORDEN VERWERKT IN PROBLEMEN VAN NUMERIEKE OPTIMALISATIE, GEBASEERD OP DE ASSISTENT-OPERATOR, GERICHT OP DE VERBETERING VAN DE STABILITEITSMARGE IN AXIALE COMPRESSOREN. (Dutch)
17 December 2021
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Cádiz
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Identifiers
DPI2016-75777-R
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