تحلیل اگزرژی و بررسی اثر پروفیل نازل روی عملکرد توربین فراصوت در پذیرش جزئی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

2 استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

3 استادیار، گروه مهندسی هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران

4 استاد، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

5 دکترای هوافضا، دانشکده مهندسی هوافضا، دانشگاه صنعتی خواجه نصیر طوسی

doi
10.22044/jsfm.2020.7208.2658
چکیده

در توربین‌‌هایی با دبی جرمی ورودی اندک، از پذیرش جزئی در ورود روتور استفاده می‌شود. برای به‌دست آوردن کار ویژه بالا، لازم است توربین با جریان فراصوت یا افت فشار بالا کار کند. در این مقاله، ابتدا توربین فراصوت با پذیرش جزئی و دلایل استفاده از آن به طور مبسوط تشریح می‌شود. پذیرش جزئی در این توربین‌ها با استفاده از شیپوره‌ها یا نازل‌های هم‌گرا- واگرا تأمین می‌شود. هدف اصلی مقاله بررسی اثر پروفیل قسمت هم‌گرای نازل روی عملکرد توربین فراصوت با پذیرش جزئی است. برای این‌کار، با استفاده از یکی از روش‌های پروفیل کردن نازل، چند مدل مختلف ساخته شده است. جریان در توربین با دینامیک سیالات محاسباتی شبیه‏سازی شده و عملکرد توربین با بررسی بازده قانون اول و بازده قانون دوم و هم‌چنین تحلیل اگزرژی و تخریب اگزرژی بررسی شده است. در مقایسه نتایج به‌دست آمده با نتایج مدل اصلی، مشاهده شد که پروفیل نازل نقش موثری در افزایش راندمان توربین و پیش‌گیری از هدر رفتن انرژی دارد.