بررسی تجربی و عددی آثار پذیرش جزیی بر توزیع جریان در فضای محوری توربین فرا صوت

در توربین های محوری که در نسبت فشارهای بالا کار می کنند، می توان با استفاده از پره های فراصوت کار ویژه ی بالا به دست آورد. در این توربین ها دبی جرمی سیال کاری کم می باشد و ارتفاع پره ها کوچک است. جریان در گذرگاه هایی با ارتفاع کوچک، به دلیل تشکیل گردابه های نعل اسبی یا انتهای دیواره، دچار انسداد می شود. استفاده از روش پذیرش جزیی امکان استفاده از پره های بلندتر را فراهم و از این نوع اتلافات جلوگیری می کند. اما پذیرش جزیی خود موجب بروز اتلافات دیگری است که از پارامترهای متعدد، از جمله پارامترهای هندسی نازل های ورودی توربین پیروی می کند. نازل ها در حکم استاتور می باشند و به صورت همگرا- واگرا هستند. پارامترهای هندسی تاثیر خود را در توزیع جریان در فضای محوری خروجی نازل- ورودی روتور نشان می دهند. علاوه برآن، تغییر این پارامترها، حتی به صورت جزیی، موجب تغییر درجه ی پذیرش جزیی می گردد. مطالعات نشان می دهد، راندمان توربین به شدت به درجه ی پذیرش جزیی وابسته است. در این مقاله، با انجام آزمایش های تجربی و تحلیل های یک بعدی و سه بعدی، الگوی جریان و پارامترهای موثر بر آن در فضای محوری بررسی و ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که تغییرات اندک پارامترها تاثیر قابل توجهی بر توزیع جریان و عملکرد توربین دارد.

کلیدواژه ها:

توربین فراصوت ، پذیرش جزیی ، فاصله ی محوری ، تحلیل عددی سه بعدی