بررسی عددی تأثیر چرخش بر اثربخشی خنک‌کاری لایه‌ای پره توربین با جریان هوای خنک‌کننده نوسانی موج مربعی

Abstract

در این مقاله اثر چرخش پره توربین بر توزیع دما و اثربخشی خنک­کاری لایه­ای برای جریان سیال خنک­کننده نوسانی موج مربعی به‌صورت عددی بررسی شده است. جریان هوای نوسانی مربعی در سه فرکانس 2، 50 و Hz500 جهت خنک­کاری به سطح پره توربین تزریق می­شود. چهار سرعت چرخش 0، 500، 800 و rpm 1000 در دو جهت مثبت و منفی جهت ایجاد سطوح فشار و مکش در نظر گرفته شده است. مدل­سازی هندسه در نرم­افزار گمبیت و تحلیل عددی توسط نرم­افزار فلوئنت انجام شده است. جهت در نظر گرفتن اثرات آشفتگی از مدل توربولانسی استفاده شده است. چرخش باعث انحراف جریان خنک­کننده از خط مرکزی می‌شود. با نوسانی کردن جریان خنک‌کننده به فرم مربعی، میزان اثربخشی خط مرکزی در هر گام زمانی یک سیکل تغییر می­کند. نتایج نشان داد به‌طور کلی مقادیر اثربخشی در تمامی سرعت­های چرخش در سمت فشار پره بیشتر از سمت مکش است و با افزایش فرکانس­ میزان اثربخشی متوسط خط مرکزی افزایش ­می­یابد.