سیویلیکا را در شبکه های اجتماعی دنبال نمایید.

انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 298

فایل این مقاله در 19 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

MECHAERO06_097

تاریخ نمایه سازی: 20 بهمن 1400

چکیده مقاله انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری

خلاصه در این پژوهش به مطالعه عددی خنک کاری لایه ای حول یک پره توربین گاز با استفاده از نرم‎افزار فلوئنت پرداخته میشود. یکی از راه های افزایش راندمان حرارتی در توربین های گازی، افزایش دمای منبع داغ است که معادل افزایش دمای ورودی به بخش توربین می‎باشد. این افزایش دما تنها در صورتی میسر است که پره ها به طور موثری خنک شوند تا دچار خزش و شکست نشوند و در عین حال عمر بالایی داشته باشند. خنک کاری لایه‎ای یکی از روش‎های مدرن و پربازده خنک کاری پره‎های توربین می‎باشد و نیاز است که جنبه‎های این روش خنک کاری بررسی گردد. تحقیق حاضر به دنبال بهبود عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری یا به عبارتی افزایش ردیف‎های خنک‎کاری لایه‎ای است. پره هدف در تحقیق حاضر، پره استاتور ردیف اول توربین فرم ۵ GE می‎باشد. قبل از شبیه سازی پره هدف و برای اطمینان از صحت و سقم روند کلی مدلسازی (نحوه تعریف دامنه محاسباتی، مدل توربولانسی و فرضیات)، ابتدا پره C۳X مورد بررسی قرار گرفت، چرا که نتایج آزمایشگاهی آن موجود بود. بدین منظور مدل باریک پره C۳X با سه مدل توربولانسی مختلف شبیه سازی شد و با بررسی نتایج حاصل و مقایسه با نتایج تجربی مدل توربولانسی کی-اپسیلون برای شبیه سازی پره واقعی انتخاب گردید. همچنین شبیه‎سازی این پره نشان داد که تمامی مدلهای توربولانسی در پیش بینی پدیده گذرش عملکرد ضعیفی دارند.پس از اطمینان از روند مدلسازی، پره هدف که یک پره واقعی و کابردی در صنعت توربین گاز بوده مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور مدل باریک شده ای از پره که ارتفاع آن ۱/۸ پره واقعی بود، تولید گردید و در شبیه سازی از مدل توربولانسی کی-اپسیلون استفاده شد. در شبیه سازی پره واقعی با توجه به دمای قابل تحمل پره های رایج در صنعت توربین گاز که برای یک عمر معقول و مناسب طراحی شده اند، ابتدا دمای هدف ۱۰۵۰ کلوین انتخاب شد و سعی شد تا با تغییر در هندسه و افزایش ردیف‎های سوراخکاری، سطح پره در دمایی کمتر از مقدار فوق محافظت شود. همچنین در شبیه سازی از شرط مرزی دیوار عایق استفاده شد که بدترین حالت ممکن می باشد و در صورتی که خنک کاری لایه ای دمای هدف را برای پره با دیوار عایق تامین کند حالت واقعی را نیز پاسخگو خواهد بود. مدل‎سازی‎های انجام شده نشان داد که با افزایش ردیف‎های سوراخکاری می‎توان دمای سطح پره را به طرز موثری کاهش داد. همچنین افزایش دبی خنک‎کاری و نزدیک کردن زاویه خروج به راستای مماسی سطح در بهبود عملکرد پره نقش موثری دارند.

کلیدواژه های انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری:

نویسندگان مقاله انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری

وحید خسروی خراسانلو

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران

محمد افتخاری یزدی

گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران

مقاله فارسی "انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری" توسط وحید خسروی خراسانلو، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران؛ محمد افتخاری یزدی، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی ، تهران ، ایران نوشته شده و در سال 1400 پس از تایید کمیته علمی ششمین کنفرانس ملی مهندسی مکانیک و هوافضا پذیرفته شده است. کلمات کلیدی استفاده شده در این مقاله کلمات کلیدی: توربین گاز، خنک‎کاری لایه‎ای، مدل توربولانسی، شبیه‎سازی عددی هستند. این مقاله در تاریخ 20 بهمن 1400 توسط سیویلیکا نمایه سازی و منتشر شده است و تاکنون 298 بار صفحه این مقاله مشاهده شده است. در چکیده این مقاله اشاره شده است که خلاصه در این پژوهش به مطالعه عددی خنک کاری لایه ای حول یک پره توربین گاز با استفاده از نرم‎افزار فلوئنت پرداخته میشود. یکی از راه های افزایش راندمان حرارتی در توربین های گازی، افزایش دمای منبع داغ است که معادل افزایش دمای ورودی به بخش توربین می‎باشد. این افزایش دما تنها در صورتی میسر است که پره ها ... . برای دانلود فایل کامل مقاله انتخاب مدل مناسب توربولانسی و تحلیل عملکرد خنک‎کاری لایه‎ای در استاتور توربین‎های گازی با تغییر آرایش سوارخ‎های خنک‎کاری با 19 صفحه به فرمت PDF، میتوانید از طریق بخش "دانلود فایل کامل" اقدام نمایید.