توسعه مدلی جدید با استفاده از شبیهسازی CFD برای پیشبینی عملکرد کنتور توربینی گاز
نویسندگان
1 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
2 گروه مهندسی شیمی، دانشکده مهندسی شیمی، نفت و گاز، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
3 پژوهشکده اندازهگیری جریان سیالات، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران
doi
چکیده
پژوهش حاضر، توسعه مدلی عددی برای پیشبینی عملکرد کنتور توربینی گاز با استفاده از معادله حرکت بر پایه تئوری تعادل گشتاور است. در این مدل با استفاده از دیدگاه قاب چرخان چندتایی و مدل اغتشاشی Standard k-ε شبیهسازی در حالت پایا بر روی یک کنتور توربینی گاز ۲اینچ با ظرفیت ۶۵G و کلاس ۱۵۰ ساخت شرکت ومتک بهوسیله نرمافزار فلوئنت انجام شد. جهت مدلکردن معادله تعادل گشتاور و محاسبه سرعت زاویهای روتور، کد UDF مناسب ایجاد و به نرمافزار اضافه شد. برای ارزیابی دقت مدل، نتایج شبیهسازی با دادههای تجربی بهدستآمده از سازنده کنتور مورد مقایسه قرار گرفت که اختلاف نتایج شبیهسازی و دادههای تجربی حدود ۰/۱۶% بود که نشان از اعتبار مدل ارایهشده در شبیهسازی عملکرد کنتور توربینی گاز است. نتایج بهدستآمده از شبیهسازی بیانگر عدم تقارن توزیع سرعت برای دبیهای بیش از Qmax ۰/۴ در پاییندست کنتور بود و برای اینکه این پدیده تاثیر منفی بر اندازهگیری جریان نداشته باشد، طول مناسب برای توسعهیافتگی جریان برای پاییندست کنتور با استفاده از شبیهسازی انجامشده حداقل ۱۰ برابر قطر لوله پیشنهاد شد. بنابراین میتوان با استفاده از مدل ارایهشده هزینههای سنگین طراحی و بهینهسازی کنتور توربینی را کاهش داد.
