تحلیل عددی یک پره ی ضربه ای لبه تیز با بکارگیری مدلهای توربولانس متفاوت

شبیه سازی عددی جریان فراصوت عبوری از یک توربین سوپرسونیک و خلاصه ای از یک پروژهی تحقیقاتی در مورد ارتقا عملکرد توربین مزبور در این مقاله ارایه شده است. این توربین ها بدون خنک کاری بوده و نوعاً در موتور موشک های سوخت مایع بکار گرفته می شوند. جریان عبوری از این نوع توربین ها، جریان تراکم پذیر، فراصوت، با توربولانس بالا و میدان جریان پیچیده می باشد. جریا نهای توربولانس دارای میدانهای نوسانی سرعت متفاوتی هستند. از آنجاییکه این نوسانات می توانند بسیار کوچک و با فرکانس بسیار بالایی باشند، شبیه سازی مستقیم آنها در محاسبات عملی مهندسی از نظر محاسباتی بسیار پرهزینه می باشد. امروزه، از ابزار CFD در تحلیل این گونه از الگوی جریانها در توربوماشین ها استفاده های فراوانی می شود. مدلسازی صحیح و انتخاب مدل توربولانس مناسب این جریا نها در رسیدن به جواب های دقیق در مدت زمان مناسب حایز اهمیت بوده و مورد توجه پژوهشگران می باشد. در جریان یک کار پژوهشی که توسط نویسندگان مقاله در زمینه ی بررسی تأثیرات تغییرات هندسی در لبه های ورودی و خروجی پره های توربین مورد اشاره صورت گرفته است، دو مدل توربولانس پیشنهادی در نر مافزار FLUENT، یعنی مد لهای k-ε/RNG و k-ω برای تحلیل عددی اینگونه توربوماشین ها، مورد توجه قرار گرفته و با استفاده از ای ندو مدل، شبیه سازی عددی صورت گرفته است. هدف از بکارگیری ای ندو مدل، بررسی نتایج حاصله در جهت انتخاب مناس بترین و توانمندترین مدل در شبیه سازی توربین های ضربه ای می باشد. در کنار این موضوع نتایج بدست آمده از پژوهش صورت گرفته در مورد تغییر هندسی توربین مورد اشاره نیز ارایه شده است. اندازه گیری های دقیق از خواص متوسط و نوسانی از میدان سرعت، در لایه های مرزی با y+≤50 انجام یافته است.