سیدمصطفی حسینعلی پور - دانشیار دانشگاه علم و صنعت ایران
پریسا افکاری - دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه علم و صنعت ایران
حمیدرضا شهبازیان - دانشجوی دکتری دانشگاه علم و صنعت ایران

افزایش دمای ورودی به توربین های گازی باعث افزایش قدرت و راندمان حرارتی آنها خواهد شد. با توجه به محدودیت دمایی آلیاژهای مورد استفاده، بهکارگیری روشهایی جهت کاهش دمای اجزای توربین به خصوص پره ها ضروری و لازم خواهد بود. روش های خنک کاری دندهای و پین فین از جمله روش های رایج و پرکاربرد در زمینه خنک کاری داخلی پره های توریین گاز می باشند. هدف از این مقاله بررسی و امکان سنجی سیالاتی و انتقال حرارتی روشهای خنک کاری دنده ای 90 درجه و پین فین های مستطیلی جهت استفاده در پره توربین گاز و مقایسه عملکرد حرارتی هریک می باشد. در این کار شبیه سازی عددی سه بعدی برای دنده های 90 درجه در یک دیواره و پین فین های مستطیلی با ارتفاعی محدود در یک کانال مستطیلی انجام گرفته است. در این شبیه سازی سطح مقطع درگیر با جریان در هریک از این نمونه ها به صورتی طراحی شده که با یکدیگر برابر باشند تا بتوان مقایسه ای بهتر در شرایط یکسان بین این روش ها انجام داد. برای اعتبارسنجی نیز از نتایج تجربی دنده گذاری 90 درجه استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که در بین این دو نمونه، استفاده از دنده های 90 درجه افزایش انتقال حرارت بالاتری نسبت به پین فین های مستطیلی با همان مساحت سطح درگیر خواهند داشت و به طور کلی عملکرد حرارتی با استفاده از این مدل دنده نسبت به دو روش دیگر تقریبا 90 درصد افزایش داشته که بسیار مثبت خواهد بود.

توربین، راندمان حرارتی، پره ها، شبیه سازی عددی