افزایش اثربخشی خنک کاری لایه ای پره ی توربین در حال چرخش با استفاده از سوراخ تزریق گسترش یافته جانبی

در این مقاله، بهینه سازی اثربخشی خنککاری لایهای در یک پره توربین متقارن سه بعدی، با استفاده از سوراخ تزریق گسترش یافته جانبی انجام شده است. در این راستا خنککاری لایهای پره توربین در دو سرعت چرخش صفر و 500 دور بر دقیقه با استفاده از دو نوع سوراخ استوانهای)بیضوی( و سوراخ گسترش یافته جانبی مورد بررسی قرار گرفته است. ازمدل آشفتگیRNG k-ε برای تحلیل و شببیه سازی عددی خنککاری لایهای پره توربین استفاده شده است. برای خنککاری با سوراخ استوانه ای، نتایج شبیه سازی عددی تحقیق حاضر در سرعتهای دورانی مختلفبا مقادیر تجربی موجود مقایسه شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که افزایش سرعت دورانی پره به واسطه ایجاد شتاب کریولیس، منجر به انحراف جریان هوای خنک کننده از روی خط مرکزی می شود. انحراف جریان هوای خنک کننده باعث کاهش میزان اثربخشی خنککاری درخط مرکزی پره به ویژه در پایین دست سوراخ تزریق میشود. مقایسه نتایج سوراخ تزریق استوانهای و مجرای گسترش یافته جانبی نشان می- دهد که اختلاط هوای خنککاری با جریان گرم در مجرای گسترش یافته جانبی کمتر از سوراخ استوانهای خواهد بود. استفاده از مجرای گسترش یافته جانبی در سرعت های چرخش صفر و 500 دور بر دقیقه منجر به افزایش اثربخشی خنککاری پره توربین به ترتیب به میزان37/2و40 درصد خواهد شد.