آنالیز سیالاتی-حرارتی اثرات دوران در عملکرد خنک کاری لایه‌ای بر صفحه فشار و مکش در لبه حمله پره‌های توربین گاز - مطالعه عددی

نویسندگان

1 پژوهشگر پسادکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

2 استاد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، تهران، ایران

3 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک ، دانشگاه آزاد دماوند، تهران، ایران

doi
10.22044/jsfm.2021.9787.3204
چکیده

در این تحقیق اثرات دوران در راندمان خنک‌کاری بر روی لبه حمله پره توربین گاز به صورت شبیه سازی عددی برای عدد رینولدز 100000 و نسبت چگالی هوای خنک کاری به هوای احتراق 5/1، 2 و 5/2 و نسبت دمش 1 انجام شده است. هوای خنک از داخل پره‌ هدایت شده و از 3 ردیف سوراخ استوانه‌ای شکل شامل یک ردیف با زاویه صفر درجه نسبت به مکان نقطه سکون و دو ردیف با زاویه 30 ± درجه از لبه حمله تزریق می‌شود جهت شبیه سازی آشفتگی از مدل Realizable K-ε استفاده شده و پس از اعتبار سنجی ، اثرات دوران بر راندمان خنک‌کاری برای اعداد دوران 12/0، 24/0، 36/0، 48/0 و 60/0 مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که سرعت دورانی نقش تعیین کننده‌ای در بازده خنک کاری لایه‌ای در لبه حمله پره توربین گاز ایفا می‌کند، بطوری که با افزایش سرعت دورانی از عدد دوران 12/0 تا 60/0، در صفحه فشار، راندمان خنک کاری از 38/0 به 46/0 افزایش داشته و در صفحه مکش کاهش 26٪ راندمان خنک کاری لایه‌ای را شاهد خواهیم بود. همچنین افزایش نسبت چگالی از 5/1 تا 5/2، باعث افزایش 45٪ خنک‌کاری لایه‌ای می‌شود.