بررسی اثر شیار محوری در لوله های خنک کننده بر روی خنک کاری پره توربین گاز با روش کوپل حرارتی

سال انتشار: 1396
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 471

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

EMAA10_015

تاریخ نمایه سازی: 7 اسفند 1396

چکیده مقاله:

توربین گازی یک موتوراحتراق داخلی چرخشی ازخانواده توربوماشین ها است که درذهن عموم موتورجت هواپیما بعنوان پرمصرف ترین کاربرد آن شناخته شده استاساسا این نوع موتور با احتراق اختلاف هوای فشرده وسوخت وعبور ماحصل آن ازیک سری دیسک های چرخنده توربین کارمی کند که موجب بروز قدرت چرخشی یک شافت ویاایجاد نیروی عکس العمل رانشی ویاترکیبی از این دو پدیده می شود.پرههای ثابت ردیف اول توربین گاز، بیش از سایر قسمتها از اثرات ناشی از دماهای بالا آسیب میبیند .در توربینهای گاز چون دمای بالا موردنیاز میباشد، خنک کردن پره ها، دیوارهها و اجزا دیگر توربین جهت محدود نمودن دمای فلز به کار رفته ضروری میباشد. در این تحقیق جریان گازهای داغ عبوری از پره های نازل ردیف اول توربین گازی نیروگاه آبادان شبیه سازی شده است. برای خنک کاری از لولههای با سیال خنکساز استفاده شده است. برای بررسی اثرات خنک کاری، شیار های متفاوتی شبیه سازی شده است تا اثر شیار داخل لوله خنک کاری پره بر نرخ انتقال حرارت بررسی گردد. وجود شیار منجر به تولید ناپایداری در لوله خنک ساز می شود. به خاطر ناپایداری ها، گردابه در ناحیه برشی شروع به پیچش میکنند. به خاطر گرادیان فشار معکوس گردابه ت شکیل شده در انتهای دیواره باقی میماند و اثرات دمایی خود را نشان میدهد. معادلات حلشده در نرم افزار شامل معادلات بقای جرم و مومنتوم می باشند. حل عددی معادلات ناویر-استوکس به وسیله کد تجاری فلوینت انجام شده است. با افزایش رینولدز اندازه گردابه های تشکیل شده بیشتر شده ا ست. این افزایش موجب افزایش قدرت گردابه و انتقال انرژی حا صل از آن به سطح می شود که موجب افزایش ا صطکاک و تنش برشی روی سطح خواهد شد. میزان افزایش نرخ انتقال حرارت برای شیار با اندازه ن سبت طول به قطر 2/5، بی شینه ا ست. برای بررسی علت افزایش و تفاوت قابلملاحظه اثر شیار، به بررسی گردابه های تشکیل شده در اطراف چینها پرداخته شده است.

نویسندگان

بهمن بحرینی

کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دشتستان

نیما غیاثی طبری

استادیار بخش مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد دشتستان