| بهینه سازی خنک کاری پره‌ی توربین با تغییر زاویه و آرایش سوراخ های خنک کاری |
| کد مقاله : 1138-AERO2024 (R1) |
| نویسندگان |
|
علی یوسفی *1، روح الله رفعی2 1دانشجوی دانشگاه صنعتی اراک 2دانشیار دانشکده مکانیک دانشگاه سمنان |
| چکیده مقاله |
| مسأله‌ی خنک کاری در توربین ها به ویژه در موتورهای هوایی یکی از پر چالش ترین و مهم ترین مسائل در توربین های گاز است. اگرچه ساخت آلیاژهای مختلف برای توربین های گاز پیشرفت قابل توجهی داشته، اما با توجه به تمایل زیاد طراحان نسبت به افزایش دمای جریان ورودی به توربین و گرفتن رانش بیشتر از موتور، ساخت این سوپرآلیاژها به تنهایی کافی نیست و روش های مختلفی برای خنک کاری توربین ها، اجرا می شود. در این پژوهش که به روش عددی انجام شده است جریان و انتقال حرارت در فرایند خنک کاری یک تک پره روتور توربین گاز شبیه سازی شد. و انتقال حرارت آن توأم با جریان سیال عبوری از آن به صورت کوپل بررسی شد. نتایج نشان داد جریان بلند شده از روی نوک پره‌ی تحت دوران، به دیواره‌ی توربین برخورد کرده، و بخشی از آن مانند گردابه‌هایی به پایین باز گشته و بخش عمده‌ی آن از گپ میان نوک پره و دیواره‌ی توربین از سمت لبه‌ی مکش خارج می شوند. هر گونه افزایش فشار در فرو رفتگی ناحیه‌ی نوک، با کاستن از میزان جریان نشتی به محافظت از نوک پره کمک می کند. در حالت نزدیک کردن سوراخ های نوک به نزدیک سطح فشار، راندمان خنک کاری نسبت به حالتی که چهارده سوراخ بر روی خط میانی اند، 67 درصد افزایش یافت. افزایش زاویه‌‌ی تزریق از 45 درجه به 60 درجه راندمان خنک کاری را تا 28 درصد افزایش می دهد. |
| کلیدواژه ها |
| پره توربین- جریان سیال - خنک کاری لایه‌ای - راندمان خنک کاری |
| وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی |
