تاثیر زبری سطح پره روی عملکرد یک مرحله فشار پایین از توربین بخار

میزان زبری سطح پره های توربین های بخار به مرور زمان افزایش یافته و این نکته بر عملکرد آن ها تاثیر منفی می گذارد. در این مقاله اثرات زبری سطح روی عملکرد یک مرحله از توربین بخار با جریان دوفازی به ازای فشارهای خروجی مختلف بررسی شده است. بدین منظور یک کد عددی برای شبیه سازی جریان دوفازی غیر تعادلی در هندسه دو بعدی توربین بخار توسعه داده شده است. از روش ترکیبی ای یو اس ام- ون لیر برای محاسبه شارهای غیر لزج، از مدل آشفتگی اس اس تی برای محاسبه لزجت آشفته و از مدل زبری ویلکاکس برای اعمال زبری روی سطح پره توربین استفاده شده است. از نتایج آزمایشگاهی برای اعتبارسنجی این کد عددی استفاده شده است. بر طبق نتایج بدست آمده در این مقاله تاثیر زبری سطح در کاهش بازده مراحل مادون صوت توربین بخار نسبت به مراحل مافوق صوت بیشتر است. به عنوان مثال در جریان مادون صوت به ازای فشار خروجی ۲۴.۲۵ کیلو پاسکال با افزایش میزان زبری سطح از ۵ میکرون به ۸۰۰ میکرون مقدار بازده مرحله به اندازه ۱۵ درصد کاهش می یابد. در حالیکه در جریان مافوق صوت به ازای فشار خروجی ۱۴.۵۵ کیلو پاسکال، با این اندازه افزایش زبری سطح، مقدار بازده مرحله به اندازه ۱۰ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Steam Turbine ، Surface roughness ، Turbine Efficiency ، Pressure Loss Coefficient ، توربین بخار ، زبری سطح ، بازده توربین ، ضریب افت فشار