بررسی عددی تاثیر زاویه سوراخ تزریق خنک کننده بر اثربخشی خنک کاری لایه ای جریان نوسانی موج مربعی صفحه تخت

نویسندگان

1 تبدیل انرژی، مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

2 دانشکده مکانیک دانشگاه سمنان

3 عضو هیات علمی / دانشگاه سمنان

doi
10.22060/mej.2018.14746.5928
چکیده

در این مقاله اثر تغییر زاویه تزریق بر اثربخشی خنک­کاری لایهای صفحه تخت با نوسان موج مربعی در فرکانس­های مختلف بررسی می­شود. خنک­کاری لایه­ای برای سرد کردن پره­های توربین و افزایش عمر پره استفاده می­شود. چهار زاویه تزریق 20 ،25 ،30 و 35 درجه انتخاب شده­اند. جریان نوسانی در سه فرکانس 2 ،50 و 500 هرتز و سیکل کاری 0/5 مورد بررسی قرار می­گیرد. از روش حجم محدود برای حل معادلات جریان استفاده گردید. از مدل انتقال تنش برشی کی-امگا جهت مدل­سازی آشفتگی استفاده گردید. نتایج نشان داد زاویه تزریق بین 20 تا 25 درجه در سه فرکانس مورد بررسی بیشترین اثربخشی خنک­کاری لایه­ای خط مرکزی و جانبی را به خصوص در نواحی دور از لبه سوراخ تزریق داشت. فرکانسهای باالتر )500 هرتز( افزایش اثربخشی خنک کاری لایه ای در فواصل ابتدایی پایین دست سوراخ را به­دنبال دارد. در فواصل دوردست، فرکانس پایین­تر )2 هرتز( بیشترین اثربخشی را داشت. بیشترین تفاوت اثربخشی خط مرکزی در فرکانس 500 هرتز و بین زاویه 20 و 35 درجه به دست آمد و برابر 64/3 %بود. این مقدار برای اثربخشی جانبی 98/9 %بود. نسبت دمش 0/5در مقایسه با نسبت دمش0/75 و 1 در تمامی زوایا و فرکانس­ها بیشترین اثربخشی را داشت. حداکثر تفاوت مقدار اثربخشی در نسبت دمش 5/0 در مقایسه با دو نسبت دمش دیگر برابر 187/4 %بود.