بررسی آثار گاز دینامیکی لبه حمله سه‌بعدی شده در فرآیند ساخت روی الگوی جریان درون روتور توربین پرفشار

نویسندگان

1 دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، تهران

2 دانشکده فنی و مهندسی گروه هوافضا دانشگاه آزاد اسالمی واحد علوم و تحقیقات تهران، ایران

doi
چکیده

الگوی جریان درون توربین‌های پرفشار به‌شدت تحت تأثیر توزیع جریان بالادست است. به‌دلیل بالا بودن سطح فشار، ناهمواری‌های احتمالی لبه حمله پره‌های روتور می‌تواند گردابه‌هایی را شکل دهد که موجب جدایش جریان و بروز واماندگی در روتور شود. در کار حاضر تغییرات هندسی ناشی از فرآیند ساخت در لبه حمله پره روتور و آثار آن بر الگوی جریان و عملکرد توربین مطالعه شده است. هدف اصلی این کار ارائه معیارهای جدید در پذیرش پره‌های تولیدی است. به این منظور، تحلیل عددی سه­بعدی با هدف مشاهده میدان جریان انجام شده و نتایج حاصل با نتایج تجربی موجود اعتبارسنجی شده است. بر اساس نتایج آماری در تولید پره­ها، سه نوع تغییر هندسی بر لبه حمله پره روتور اعمال و مورد تحلیل واقع شده است. نتایج نشان می‌دهند، تغییرات ایجادشده در هندسه باعث کاهش نسبت نیروهای برآ و پسای پره شده است. این تغییرات زاویه­های حمله و خروجی جریان را تحت تأثیر قرار می­دهد و موجب کاهش بارگذاری پره و تحریک جریان برای جدایش از سطوح آن می­شود. برعکس، در ناحیه­هایی از پره که جدایش روی نمی­دهد، توزیع دما یکنواخت­تر از قبل است.