مدلسازی عددی یک پره توربین در تلاقی با جریان به روش نوین دینامیک سیالات محاسباتی

مقاله حاضر، تحلیل عددی نوینی را درباره تلاقی جریان سیال با پرههای یک توربین بخار، به منظور بهبود پارامترهای هندسی و مکانیکی موثر بر عملکرد آن ارایه میدهد. دراین تحلیل، از دادههای عددی مربوط به توربین بخار نیروگاه شهید بهشتی لوشان استفاده شده است. بازسازی بومی قطعات فرسودهی توربین های نیروگاه های باسابقه، نیاز به ارتقای عملکرد توربینها و لزوم مستندسازی مبانی مهندسی این صنعت، انگیزه های اصلی این پژوهش هستند. به این منظور طراحی، آنالیز و تحلیل بارهای استاتیکی و دینامیکی در فرآیندهای اولیه طراحی و ساخت کلیه قطعات، به ویژه پره ها و پارامترهای موثر وارد بر آن در دستور کار قرارگرفته تا درآینده صدماتی از قبیل خستگی، و استمرار آن که منجر به شکست شده اتفاق نیفتد. از آنجا که آنالیز و شناخت روابط حاکم دراین موارد با استفاده از نرمافزارهای فراوان انجام میگیرد، میتوان از صرف هزینه های عمده نظیر کارهای تجربی و آزمایشگاهی جلوگیری کرد و در زمان بندی روند ساخت قطعات گامهای اساسی را برداشت تا مجموعه کارگاهی و مهندسی دچار صدمات و اتلاف وقت و هزینه نگردد و بهینه ترین پره را جهت استفاده در خط تولید قرارداده و عرضه نماید. دراین مقاله ابتدا به عنوان نمونه، هندسه یک پره از استاتور توربین بخار تحت شرایط اولیه با اعمال بارگذاریها بر روی آن در محیط نرم افزاری تحلیل و آنالیز میشود. سپس کلیه پارامترهای فیزیکی موثر در پره استخراج شده و کانتورهای سرعت، فشار و جریان مشاهده گردیده و همچنین رفتار دینامیکی بدنه پره نیز شبیه سازی شده که در انتها به کمک نتایج حاصل به مطابقت مناسبی دست پیدا میکنیم.

کلیدواژه ها:

بازمهندسی ، نیروگاه بخار ، پره توربین ، تحلیل عددی ، دینامیک سیالات محاسباتی