رضا آقایی طوق - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک و هوافضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات تهران، تهران، ایران

این مقاله بررسی عددی و تجربی تاثیر درجه ی هم پوشانی استاتورهای هم گرا- واگرا بر روی عملکرد توربین فراصوت ضربه ای در شرایط پذیرش جزئی را ارائه می دهد. مدل مورد مطالعه، یک توربین کوچک با نسبت فشار بزرگ است که به منظور تولید کار ویژه بالا در سامانه تغذیه موتورهای سوخت مایع استفاده می شود. به سبب کم بودن دبی جرمی سیال کاری، توربین در شرایط پذیرش جزئی استفاده می شود. استاتور توربین گروهی از نازل های هم گرا- واگرا می باشند که جریان فراصوت را ایجاد می کنند. در این کار، ابتدا با استفاده از کد پیش بینی عملکرد توربین، پنج استاتور با زوایای چیدمان نازل مختلف طراحی شده و سپس به صورت عددی آزمایش شده اند. در کد پیش بینی عملکرد توربین از رابطه تجربی تصحیح شده راندمان در آزمایشگاه توربینی استفاده شده است که توسط نویسنده طراحی شده است. نتایج کار عددی و کد پیش بینی عملکرد توربین با استفاده از نتایج حاصله از آزمایش های تجربی صحه گذاری شده است. این نتایج نشان می دهند که زاویه چیدمان نازل ها تاثیر قابل توجهی بر الگوی سه بعدی توزیع جریان در پایین دست استاتور دارد. در اثر تغییر الگوی جریان، توزیع اتلافات و در نتیجه عملکرد توربین تغییر می یابد. مطابق با نتایج کار حاضر، این تغییرات با استفاده از روش های طراحی بهینه قابل کنترل است.

توربین فراصوت, پذیرش جزئی, زاویه چیدمان, آزمایشگاه توربین