ارائه روشی جهت بهینه سازی پره توربین گاز در حالت ساکن و متحرک با استفاده از محاسبات نرم

این پژوهش باهدف بهینه سازی پره توربین گاز در حالت ساکن و متحرک با استفاده از محاسبات نرمصورت پذیرفت. در ابتدا، تحلیل عددی میدان جریان و دما و محاسبه ی اثربخشی خنک کاری لایه ای رویهندسه ی پره ی توربین متقارن انجام شده است. این تحلیل در حالت های پرهی توربین ساکن و متحرک بااستفاده از مدل آشفتگی k-ɛ RNG برای دو هندسه ی سوراخ تزریق سیال خنک کننده (استوانه ای وگسترش یافته ی جانبی) در سرعت های مختلف انجام گردیده است. مقایسه نتایج سوراخ تزریق استوانه ای و گسترش یافته جانبی نشان می دهد که اختلاط هوای خنک کاری با جریان گرم در سوراخ گسترش یافتهجانبی کمتر از سوراخ استوانه ای خواهد بود که این امر موجب باقی ماندن جریان خنک کننده در نزدیکیسطح پره و افزایش اثربخشی خنک کاری لایه ای می شود. درنهایت به بهینه سازی پارامترهای هندسیمربوط به سوراخ گسترش یافته با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات پرداخته شده است. همچنین با استفادهاز برازش منحنی رابطه ای برای پیش بینی اثربخشی خنک کاری پرهی توربین در حال چرخش بدستآورده شده است. این رابطه با دقت بسیار خوبی اثربخشی خنک کاری را پیش بینی می نماید. نتایج حاصلاز بهینه سازی نشانگر این است که استفاده از سوراخ تزریق گسترش یافته جانبی بهینه شده در سرعت هایچرخش صفر، ۳۰۰ و ۵۰۰ دور بر دقیقه منجر به افزایش اثربخشی متوسط خنک کاری پره ی توربین بهترتیب به میزان ۳۸، ۳۸،۳ و ۴۲ درصد در اطراف سوراخ تزریق خواهد شد.

کلیدواژه ها:

خنک کاری ، توربین گاز ، الگوریتم ازدحام ذرات ، محاسبات نرم