بررسی تجربی و عددی تاثیر تیغه های مستقیم کننده بر جریان نازل یک موتور توربوجت

موتورهای توربوجت کاربرد گسترده ای در صنایع هوایی دارند. همچنین این موتورها به عنوان طراحی اولیه توربین های گازی شوند صنعتی استفاده می شوند. شناسایی عملکرد اجزاء این موتورها نقش مهمی در طراحی، بهبود عملکرد و بهینه سازی محصولات جدید دارد. در این مقاله، قسمت انتهایی یک موتور توربوجت شامل یک طبقه توربین جریان محوری و نازل خروجی آن مورد توجه است. این توربین جریان محوری شامل یک ردیف پره استاتور و یک ردیف پره رتور است و در پایین دست آن یک نازل همگرا قرار دارد. در ورودی نازل، سه تیغه مستقیم ساز جریان وجود دارد. نحوه قرار گیری آن ها در نازل، جریان آن را کاملا سه بعدی می سازد. با استفاده از یک برنامه سه بعدی تحلیل جریان تراکم پذیر و آشفته و با استفاده از مدل مناسب آشفتگی، جریان عبوری از این توربین و نازل شبیه سازی می شود. برای بررسی صحت شبیه سازی و بررسی عملکرد این مجموعه روی یک موتور توربوجت، از نتایج آزمایش های انجام شده بر روی یک موتور واقعی استفاده می شود. منحنی های عملکردی توربین و نازل در خط عملکرد موتور توربوجت استخراج شده و با نتایج تجربی مقایسه می گردد. پس از اطمینان از صحت نتایج شبیه سازی، تاثیر وجود پره های مستقیم ساز با شبیه سازی نازل بدون این پره ها و مقایسه نتایج آن، بررسی می شود. نتایج نشان می دهد که وجود این پره ها باعث کاهش ورتیسیته جریان در پایین دست آن ها، افزایش افت فشار کل می شود. البته کاهش ورتیسیته باعث بهبود عملکرد نازل می شود.

کلیدواژه ها:

تیغه های مستقیم کننده ، نازل ، توربین ، شبیه سازی عددی