بهینه سازی خنک کاری پره ی توربین با تغییر زاویه و آرایش سوراخ های خنک کاری

مساله ی خنک کاری در توربین ها به ویژه در موتورهای هوا یی یکی از پر چالش ترین و مهم ترین مسائل در توربین های گاز است . با توجه به تما یل زیاد طراحان نسبت به افزا یش دمای جریان ورودی به تور بین و گرفتن رانش بیشتر از موتور، ساخت سوپرآلیاژها به تنهایی کافی نیست و روش های مختلفی برای خنک کاری توربین ها، اجرا می شود. در این پژوهش که به روش عددی انجام شده است جریان و انتقال حرارت در فرا یند خنک کاری یک تک پره روتور توربین گاز شبیه ساز ی شد. و انتقال حرارت آن توام با جریان سیال عبوری از آن به صورت کوپل بررسی شد. نتایج نشان داد جریان بلند شده از روی نوک پرهی تحت دوران، به دیواره ی توربین برخورد کرده، و بخشی از آن مانند گردابه هایی به پایین باز گشته و بخش عمده ی آن از گپ میان نوک پره و دیواره ی توربین از سمت لبه ی مکش خارج می شوند. هر گونه افزایش فشار در فرو رفتگی ناحیه ی نوک، با کاستن از میزان جریان نشتی به محافظت از نوک پره کمک می کند. در حالت نزد یک کردن سوراخ های نوک به نزد یک سطح فشار، راندمان خنک کاری نسبت به حالتی که چهارده سوراخ بر روی خط میانی اند، ۶۷ درصد افزا یش یافت . افزا یش زاویه ی تزریق از ۴۵ درجه به ۶۰ درجه راندمان خنک کاری را تا ۲۸ درصد افزا یش می دهد. و اثر تغییر جنس پره از استیل به آلومینیوم بر خنک کاری در حالت های مورد بررسی این پژوهش ، نشان داده شد .