شبیه سازی عددی اثربخشی خنک کاری لایه ای نوسانی موج سینوسی با توجه به تغییر پارامترهای تزریق خنک کننده

در این مقاله اثر تغییر زاویه تزریق بر اثربخشی خنک کاری لایه ای با نوسان موج سینوسی در فرکانس های مختلف بررسی می شود. چهار زاویه تزریق ۲۰، ۲۵، ۳۰ و ۳۵درجه انتخاب شده اند. جریان نوسانی در سه فرکانس ۲، ۵۰ و ۵۰۰هرتز مورد بررسی قرار می گیرد. مدل سازی هندسه در نرم افزار گمبیت و تحلیل عددی توسط نرم افزار فلوئنت انجام شد. از مدل SST k-ω برای مدل سازی آشفتگی استفاده شد. نتایج نشان داد که زاویه تزریق بین ۲۰ تا ۲۵درجه در سه فرکانس مورد بررسی، بیشترین اثربخشی خنک کاری لایه ای خط مرکزی و جانبی را به خصوص در نواحی دور از لبه سوراخ تزریق داشت. فرکانس های بالاتر (۵۰۰هرتز) افزایش اثربخشی خنک کاری لایه ای در فواصل ابتدایی پایین دست سوراخ را به دنبال دارند. در فواصل دوردست، فرکانس پایین تر (۲هرتز) بیشترین اثربخشی را دارد. با افزایش فرکانس، تفاوت مقدار اثربخشی خنک کاری خط مرکزی و جانبی در زوایای مختلف کاهش می یابد. با افزایش فرکانس فاصله زمانی قطع و وصل جریان کاهش یافته و در نتیجه اثربخشی لحظه ای نیز دارای تغییرات کندتری نسبت به فرکانس های پایین تر است. نسبت دمش ۰/۵ به نسبت دمش ۰/۷۵ و ۱ در تمامی زوایا و فرکانس ها بیشترین اثربخشی را داشت.

کلیدواژه ها:

Pulsed Film Cooling ، Sinusoidal Wave ، Angle of Injection ، SST k-ω Model ، Frequency ، خنک کاری لایه ای نوسانی ، موج سینوسی ، زاویه تزریق ، مدل توربولانسیSST k-ω ، فرکانس