ارزیابی رهیافت میانگین گیری جزئی معادلات ناویر- استوکس (پنس) درشبیه سازی جریان آشفته حول یک پره توربین گاز

در این پژوهش به مطالعه عددی جریان آشفته حول یک پره توربین گاز با استفاده از رهیافت میانگین گیری جزئی از معادلات ناویر استوکس (پنس) که یکی از موفق ترین رهیافت های شبیه سازی گردابه های بسیار بزرگ (وی – ال – ای - اس) در جریانهای آشفته می باشد، پرداخته شده است. جهت بررسی دقیق جریان، مدل سازی به صورت سه بعدی حول هندسه پره توربین گاز (ایرفویل) انجام شده و دمای سیال ورودی و دمای سطح پره به ترتیب 5/409 درجه سانتیگراد و 7/297 درجه سانتیگراد در نظر گرفته شده است. عدد رینولدز جریان ورودی 105 X 42/8 می باشد. جریان ورودی به صورت کاملا آشفته میباشد و شدت توربلانسی آن 052/0 تنظیم شده و ضمنا از اثرات جریان های ثانویه در بالا و پایین پره چشم پوشی شده است. برای حل عددی معادلات از نرم افزار فلوئنت استفاده شده و معادلات میانگین گیری شده جزئی ناویر-استوکس با استفاده یو – دی – اف به نرم افزار فلوئنت اعمال شده است. نتایج بدست آمده از روش پنس با نتایج تجربی موجود و نتایج عددی روش های دو معادله ای k-ω SST،k-ω و k-ϵ مقایسه شده که نشان میدهد روش پنس تطابق قابل قبولی با نتایج تجربی داشته و همچنین نسبت به روش های k-ω و k-ϵ دقیق تر است.

کلیدواژه ها:

پره توربین گاز ، جریان آشفته ، رهیافت پنس