تأثیر خروج از مرکز پره حلقوی در دسته پره‌های در معرض جریان بر روی تنش‌های حرارتی آن

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

2 دانشکده مهندسی شهید نیکبخت، سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

3 دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران

doi
10.22060/mej.2022.20643.7286
چکیده

در این مقاله، تأثیر جریان سیال گذرنده از روی یک دسته پره حلقوی با خروج از مرکزهای مختلف برروی تنش‌های حرارتی ایجاد شده در پره‌ها بررسی می‌شود. برای حل معادلات جریان متلاطم در سیال و تنش حرارتی در جامد به ترتیب از روش حجم محدود و المان محدود استفاده می‌شود. در این مطالعه تأثیر 2 گام و 4 ارتفاع پره بر روی میزان تنش حرارتی پره‌ها بررسی می‌گردد. سپس در هر ارتفاع پره، اثر 5 خروج از مرکز به منظور کاهش تنش‌های حرارتی ایجاد شده در پره‌ها در نظر گرفته می‌شود. نتایج نشان می‌دهد در هر ارتفاع پره، یک خروج از مرکز بهینه وجود دارد که میزان تنش حرارتی در پره در آن حالت از بقیه حالات کمتر است. همچنین نتایج نشان می‌دهد که بیشترین درصد کاهش تنش در پره نسبت به حالت بدون خروج از مرکز در هر دو گام 4 و 8 میلی‌متر مربوط به ارتفاع 4 میلی‌متری پره و به ترتیب بیش از 30% و 35% می‌باشد. بعلاوه، در خروج از مرکز بهینه پره‌ها، اگرچه کاهش تنش حرارتی قابل ملاحظه است اما افت فشار و انتقال حرارت به نسبت حالت بدون خروج از مرکز تفاوت ناچیزی دارد.