بهبود عملکرد آیرودینامیکی توربین شعاعی میکروتوربین گاز با به‌کارگیری پره‌های دو انحناء

doi
چکیده

این مقاله بهبود عملکرد آئرودینامیکی پرة یک توربین شعاعی را گزارش می‌کند و تغییرات اعمالی از بخش ورودی تا انتهای پره را شامل می‌شود. این تغییرات به‌گونه‌ای است که در هر گام کارائی توربین بررسی و در نهایت بهترین حالت انتخاب می‌شود. برای انجام شبیهسازی از نرم‌افزار انسیس CFX استفاده شده است. ابتدا، با استفاده از مدل یک­بعدی حالت­های مختلف مورد بررسی قرار گرفته و حالت برتر انتخاب می‌شود. سپس، با استفاده از حل معادلات حاکم به­صورت سه­بعدی، عملکرد توربین طراحی شده ارزیابی می‌شود. با تلفیقی از یک کد محاسباتی و یک روش تجربی، بهترین پروفیل پره جهت کارکرد بهینه به­دست می­آید. پارامتر هندسی برای تعریف هندسه پره به­صورت دو انحنایی تعریف شده و برای هر فاکتور چند سطح انتخاب می‌شود. با توجه به تعداد پارامترها و تعداد سطوح در نظر گرفته شده، جدول متعامد مناسب را می­توان انتخاب نمود. سپس، با استفاده از روش طراحی تجربی، هندسة پروفیل پرة بهینه تولید شده و مجدداً با نرم­افزار CFX مورد شبیه­سازی قرار می‌گیرد. روتور طراحی شدة بهینه بالاترین بازده و توان تولیدی را در مقایسه با روتور اصلی ارائه می­دهد، به‌طوری‌که 3/7 درصد افزایش توان خروجی روتور طراحی شده مشاهده می‌شود.