شبیه سازی عددی اثر زبری بر کارآیی توربین دوطبقه با خنک کاری کامل

Abstract

دمای بالا و خصوصیات متفاوت گاز ورودی می تواند عمل¬کرد توربین یک سیکل توربین گاز را در حین کارکرد کاهش دهد. با توجه به پیچیدگی جریان درون توربین، برای شناخت میدان جریان و دما درون طبقه¬ی توربین نیاز به انجام تحلیل سه بعدی می¬باشد. با گذشت زمان و کارکرد توربین، افزایش زبری سطح پره اجتناب¬نا¬پذیر است. هدف از این مقاله بررسی تاثیر زبری، بر میدان جریان و کارایی توربین گازی با شبیه سازی عددی می¬باشد. در این پژوهش، توربین ، به ¬صورت سه بعدی شبیه¬سازی و نتایج حاصل با نتایج آزمایشگاهی اعتبار¬سنجی گردیده ¬است. سپس تاثیر زبری در پره¬ها بر میدان جریان و عمل¬کرد توربین در پنج نسبت فشار متفاوت مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین به¬منظور تعیین نقش استاتور¬ها و روتور¬ها به تنهایی در کاهش کارایی توربین، در یک زبری خاص¬، ابتدا به طور جداگانه استاتور¬های اول و دوم و سپس روتور¬های اول و دوم مورد بررسی قرار گرفته و سپس این پدیده به طور همزمان بر پره¬ها اعمال گردیده است. نتایج نشان می دهد که کاهش کارایی توربین در زبری کامل تقریباً برابر مجموع کاهش کارایی¬ها در حالت جداگانه است.