Prediction of Centrifugal Blower Performance Curve for Purpose of Surge Simulation

• Autorzy: Grapow F. , Liśkiewicz G.

Warianty tytułu

PL

Dobór charakterystyk dmuchawy odśrodkowej dla symulacji przebiegu procesu pompowania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In this paper the method of prediction of centrifugal compressor performance curve for the purpose of surge simulation is presented. The centrifugal blower has been modeled using Greitzer model and different performance curves have been analyzed. Results show that the most commonly used third order polynomial is not always the best for modeling. Therefore a new polynomial for compressor performance curve has been proposed to enhance mathematical surge modelling with the Greitzer model.

PL

W artykule przedstawiona została metoda przewidywania przebiegu charakterystyki sprężarki na potrzeby symulacji pompowania. Dmuchawa odśrodkowa została zamodelowana za pomoc modelu Greitzer’a i zbadane zostały różne krzywe charakterystyki. Wyniki pokazują, że najczęściej używana metoda wykorzystująca wielomian trzeciego stopnia nie zawsze jest najlepszym wyborem. Zaproponowany został zatem nowy wielomian, który pozwala poprawić dokładność matematycznego modelowania pompowania za pomocą modelu Greitzer’a.

Słowa kluczowe

EN

blower; performance curve; flow instabilities

PL

dmuchawa; charakterystyka pracy; przepływy niestateczne

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe. Cieplne Maszyny Przepływowe - Turbomachinery / Politechnika Łódzka
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 148
• Strony: 65--76
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz.

Twórcy

autor

Grapow F.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

autor

Liśkiewicz G.

• Politechnika Łódzka Instytut Maszyn Przepływowych

Bibliografia

• [1]de Jager B.: “Rotating stall and surge control: A survey”, in Decision andControl, 1995., Proceedings of the 34th IEEE Conference on, 1995, No.December, pp. 1857-1862.
• [2]Mirsky S., Moines D. and Jacobson W.: “Development and design of antisurgeand performance control systems”, 2013.
• [3]Wu X. and Li Y.: “Self-Learning Based Centrifugal Compressor Surge MappingWith Computationally Efficient Adaptive Asymmetric Support Vector Machine”,J.Dyn. Syst. Meas. Control, Vol. 134, No. 5, p. 051008, 2012.
• [4]Wu X.and Li Y.: “Computationally Efficient Data-Driven Surge Map Modeling forCentrifugal Air Compressors”, 2007 Am. Control Conf., pp. 810-815, Jul. 2007.
• [5]Greitzer E.: “Surge and rotating stall in axial flow compressors – Part I:Theoretical compression system model”, J. Eng. Gas Turbines Power, Vol. 98,pp. 190-198, 1976.
• [6]Greitzer E.: “Surge and rotating stall in axial flow compressors – Part II:experimental results and comparison with theory”, J. Eng. Gas Turbines Power,Vol. 98, pp. 199-211, 1976.
• [7]Willems F.: “Modeling and bounded feedback stabilization of centrifugalcompressor surge”, Technische Universiteit Eindhoven, 2000.
• [8]Hansen K.E., Jorgensen P. and Larsen P.S.: “Experimental and theoreticalstudy of surge in a small centrifugal compressor”, J. Fluids Eng., Vol. 103,No. 3, pp. 391-395, 1981.
• [9]Meuleman C.: “Measurement and Unsteady Flow Modelling of CentrifugalCompressor Surge”, Technische Universiteit Eindhoven, 2002.
• [10]Fink D.A., Cumpsty N.A. and Greitzer E.: “Surge Dynamics in a Free-SpoolCentrifugal Compressor System”, Journal of Turbomachinery, 1992.
• [11]Horodko L.: “Zastosowanie czasowo-częstotliwościowej analizy sygnałów dobadania niestatecznej pracy sprężarki promieniowej,” Zesz. Nauk. Rozpr.Nauk. Politechnika Łódzka, pp. 4-114, 2006.
• [12]van Helvoirt J. and de Jager B.: “Dynamic model including piping acoustics of acentrifugal compression system”, J. Sound Vib., Vol. 302, No. 1-2, pp. 361-378,Apr. 2007.
• [13]Willems F., De Jager B. and de Jager B.: “Active compressor surge controlusing a one-sided controlled bleed/recycle valve”, in IEEE Conference onDecision and Control, 1998, Vol. 3, No. December, pp. 2546-2551.
• [14]Gravdahl J.T. and Egeland O.: Compressorsurge and rotating stall: Modelingand control. Springer Publishing Company, Incorporated, 2011.
• [15]Yoon S.Y., Lin Z., Goyne C. and Allaire P.E.: “An Enhanced GreitzerCompressor Model Including Pipeline Dynamics and Surge”, J. Vib. Acoust.,Vol. 133, No. 5, p. 051005, 2011.
• [16]Grapow F.: “Wpływ parametrów modelu Greitzer’a na pracę sprężarkiodśrodkowej”, in The 33rd International Seminar of The Students’ Associationsproceedings, 2014.
• [17]Goyne C. and Allaire P.E.: “An enhanced Greitzer compressor model withpipeline dynamics included”, Proc. 2011 Am. Control Conf., pp. 4731-4736,Jun. 2011.
• [18]Meuleman C., Willems F., de Lange R. and de Jager B.: “Surge in a low-speedradial compressor”, Int. Gas Turbine Aeroengine Congr., 1998.
• [19]Liśkiewicz G.: “Numerical model of the flow phenomena preceding surge in thecentrifugal blower and assessment of its applicability in designing anti-surgedevices”, Politechnika Łódzka, 2014.
• [20]Liśkiewicz G., Horodko L., Stickland M. and Kryłłowicz W.: “Identification ofphenomena preceding blower surge by means of pressure spectral maps”,Exp. Therm. Fluid Sci., Vol. 54, pp. 267-278, 2014.
• [21]Liśkiewicz G. and Horodko L.: “Time-frequency analysis of the Surge Onset inthe Centrifugal Blower”, Open Eng., Vol. 5, No. 1, pp. 299-306, 2015.
• [22]Grapow F.: “Projekt systemu antypompażowego dla stanowiska dmuchawyodśrodkowej”, Politechnika Łódzka, 2015.
• [23]Gravdahl J.T. and Egeland O.: “A Moore-Greitzer axial compressor model withspool dynamics”, Proc. 36th IEEE Conf. Decis. Control, Vol. 5, pp. 4714-4719.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.