مطالعه عددی اثر واگرایی و دندانه های زاویه دار بر عملکرد حرارتی یک مجرای واگرای مورد استفاده در خنک کاری داخلی پره های توربین گازی

انتقال حرارت و ساختار جریان آشفته در مجاری دندانه دار واگرا با تغییر پارامترهای هندسی مجرا در گستره اعداد رینولدز 7000 تا 90000 با استفاده از روش عددی مطالعه شده است. دراین تحقیق پس از تعیین نتایج روش عددی تحقیق حاضر با نتایج تجربی، ابتدا در محدوده شیب صفر تا 3 درجه، تاثیر واگرایی مجرا، بر انتقال حرارت و الگوی جریان در حالت دو بعدی بررسی شده است و پس از آن برای بررسی اثر زاویه دار کردن دندانه بر انتقال حرارت و رفتار جریان، مجاری واگرا با زوایای دندانه 40 تا 75 درجه به صورت سه بعدی شبیه سازی شده است. نتایج تحقیق حاضر نشان می دهد که با افزایش واگرایی مجرا، انتقال حرارت (به شکل خطی) و ضریب اصطکاک (به صورت نمایی) افزایش می یابد. همچنین مجرای با زاویه واگرایی 1/5 درجه، دارای بیشترین عملکرد حرارتی است. در مجاری با دندانه زاویه دار، دندانه با زاویه 40 درجه با در نظر گرفتن تاثیر همزمان افت فشار و انتقال حرارت ، دارای بهترین عملکرد حرارتی است.

کلیدواژه ها:

افزایش انتقال حرارت ، مجرای واگرا ، دندانه زاویه دار ، توربین گازی ، جریان مغشوش