بررسی عددی تأثیر سوراخ های تغییر شکل داده شده بر روی خنک کاری لایه ای پره توبین گازی متقارن با مدل های توربولانسی متفاوت

در این مقاله عملکرد خنک کاری لایه ای روی یک پره متقارن از لبه فرار پره توربین گاز با استفاده از سه نوع سوراخ تزریق با شکل های مختلف بررسی شده است. برای این منظور سوراخ استوانه ای و دو نوع سوراخ شکل داده شده در نسبت دمش 1 تحلیل گردیده اند. شبیه سازی جریان آشفته، در حالت های دوبعدی و سه بعدی و تراکم ناپذیر در نرم افزار فلوئنت انجام گرفته و اثر تزریق سیال خنک با زاویه تزریق 30درجه بر روی میزان اثربخشی خنک کاری لایه ای مورد بررسی قرارگرفته است. بازده متوسط خنک کاری لایه ای و پروفیل توزیع دما روی سطح پره برای هر مورد ارائه گردیده است. نتایج نشان می دهد که شکل سوراخ های تزریق، پدیده های انتقال را تحت تأثیر قرار داده و توزیع سیال، خنک کاری سطح پره را تغییر می دهد. بنابراین برخی سوراخ های تغییر شکل یافته عملکرد بهتری نسبت به سوراخ های رایج دارند. همچنین برای بررسی جریان برگشتی روی سطح پره و مقایسه عملکرد مدل های توربولانسی مختلف در این زمینه، سه مدل توربولانسی شامل k-ω/sst، k-ε RNG و spallart almaras در زیر لایه ویسکوز مورد بررسی قرار گرفت که نتایج نشان داد، مدلk-ω/sst بهترین عملکرد را دارا می باشد.

کلیدواژه ها:

خنک کاری لایه ای ، پره توربین گازی ، کارایی خنک کاری ، شبیه سازی عددی ، انتقال حرارت ، سوراخ خنک کاری شکل داده شده ، مدل های توربولانسی ، جریان برگشتی